热能动力工程

作者：曹文宣，徐 杰，王子兵，秦培禾

单位：华北理工大学 冶金与能源学院，河北唐山 063200,,华北理工大学 冶金与能源学院，河北唐山 063200,,华北理工大学 冶金与能源学院，河北唐山 063200,,华北理工大学 冶金与能源学院，河北唐山 063200,

关键词：扩散燃烧;旋流数;回流区;低NOx;数值模拟

为研究甲烷-空气非预混燃烧下空气旋流数对流动特性、温度分布及其对污染物NOx生成的影响，利用CFD软件，采用标准的k-ε湍流模型、P-1辐射模型和涡流耗散模型进行数值模拟。结果表明：空气旋流数从0提高到0.8的过程中，形成的中心内回流区会强化燃料和空气混合，中心火焰向燃烧室两侧逐渐扩散，火焰长度变短，且高温区移动到燃烧室的前端，局部高温的产生得到了抑制，燃烧室内的温度场更加均匀，进而导致NOx生成量的下降。同时研究燃烧器几何尺寸对气体停留时间及NOx排放浓度的影响，发现缩小空气入口孔隙半径r和燃空径向隔板间距L会导致气流速度增大，促进反应更快地弥散到整个空间，能够进一步抑制NOx的产生。

来源：2022年第8期

《热能动力工程》期刊编辑部

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