陈 榴, 尹 航, 戴 韧, 陈康民

(上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093)

在预混燃烧器中,为了提高燃烧强度,通常来流速度相当大,因此产生了火焰的吹熄问题.为了使火焰在比较宽的负荷范围内保持稳定,必须在流动中建立低速区.旋流器和钝体结构是常用的在高速气流中建立回流区,从而获得低速区的两种方法.回流区稳定火焰的机理是：与回流区相邻的自由流中的未燃混合气不断被吸入回流区的高温燃气点燃.无论是旋流器还是钝体结构,其产生的回流区中的湍流流动都很复杂.

目前,针对燃烧器中采用旋流器或钝体作为火焰稳定器的试验和数值研究已有很多.Rhode等[1]在有限边界内比较了旋流叶片角度和扩张角对环形旋流的影响,结果发现旋流角度是中心回流区形成的主要因素.Sheen等[2]研究了大空间和有限区域内环形旋流的回流区特征,指出有、无区域限制对流态无影响,但有区域限制时所形成的中心回流区比无区域限制时的大.Linck等[3]研究了双旋流稳定喷雾火焰,结果表明当旋流数大于0.6时,就会在中心轴向上产生回流区.马晓茜[4]采用试验方法研究了粗糙壁面钝体对煤粉燃烧及NO x生成的影响.曾东和等[5]研究了钝体形状对旋流燃烧器出口流场的影响.葛冰等[6]研究了钝体燃烧器内部火焰的速度特性.

笔者设想将旋流与钝体两者相结合,设计出低旋流预混燃烧器,以解决旋流数较小时中心轴线回流区不足的……