不同淬熄结构下RQL燃烧室流场特性的数值研究

不同淬熄结构下RQL燃烧室流场特性的数值研究不同淬熄结构下RQL燃烧室流场特性的数值研究摘要：本文针对反切尖角圆柱壁面淬熄、纤锥壁面淬熄以及矩形块体壁面淬熄三种不同淬熄结构，利用数值模拟方法，对RQL

RQL 不同淬熄结构下燃烧室流场特性的数值研究 不同淬熄结构下RQL燃烧室流场特性的数值研究 摘要：本文针对反切尖角圆柱壁面淬熄、纤锥壁面淬熄以及矩形块体壁面淬熄三种不 同淬熄结构，利用数值模拟方法，对RQL（ReverseQuenching-Lean）燃烧室流场 特性进行研究。通过分析壁面淬熄方式对燃烧室压力、温度和速度场分布的影响，揭 示了淬熄结构对燃烧效率以及污染物生成的影响机理。实验结果表明，纤锥壁面淬熄 可以有效减小燃烧室内的湍流强度，降低温度峰值，从而达到提高燃烧效率和降低污 染物生成的目的。 关键词：RQL燃烧室；淬熄结构；流场特性；数值模拟；燃烧效率；污染物 1.引言 RQL燃烧室是一种新型的低污染燃烧技术，通过在燃烧室内部进行淬熄过程，可以显 著降低燃烧温度和压力，减少燃烧产物中的氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的生 成。淬熄结构作为RQL燃烧室的关键组成部分，对燃烧室内的流场特性起着重要的影 响。本文通过数值模拟方法，研究了三种不同淬熄结构对RQL燃烧室流场特性的影 响。 2.数值模拟方法 本文采用计算流体动力学（CFD）方法对RQL燃烧室进行数值模拟。建立了三维可压 缩不可粘性流动的Navier-Stokes方程组，并采用有限体积法对其进行离散求解。通 过设置合适的边界条件和求解参数，得到了燃烧室内的速度、压力和温度等流场参 数。 3.淬熄结构设计与模拟结果 （1）反切尖角圆柱壁面淬熄结构：在圆柱壁面上安装一系列大小不同的倒角尖刺，用 于打断气流，并形成淬熄效应。数值模拟结果显示，这种淬熄结构可以有效降低燃烧 室内的湍流强度，减小温度峰值，但无法完全消除燃烧室内的涡结构。 （2）纤锥壁面淬熄结构：在燃烧室壁面上设置一系列纤锥形结构，通过阻挡气流的传 播来实现淬熄效果。数值模拟结果显示，纤锥壁面淬熄能够显著降低燃烧室内的湍流 强度，降低温度峰值，使得燃烧更加均匀稳定。