燃气轮机技术
燃氣輪機技術
연기륜궤기술
GAS TURBINE TECHNOLOGY
2014年
3期
19-25
,共7页
王力军%杨海峰%孙远伟%阴松凯
王力軍%楊海峰%孫遠偉%陰鬆凱
왕력군%양해봉%손원위%음송개
重型燃气轮机%燃烧室%数值模拟%碳烟%冒烟数
重型燃氣輪機%燃燒室%數值模擬%碳煙%冒煙數
중형연기륜궤%연소실%수치모의%탄연%모연수
heavy duty gas turbine%combustion chamber%numerical simulation%soot%exhaust smoke number
为了研究某重型燃气轮机碳烟(soot)污染物的生成和排放规律,在多种负荷条件下,分别应用碳烟的一步和二步生成模型,对某重型燃气轮机碳烟的生成和排放浓度进行了三维数值计算和分析。采用Realiz-ablek-ε湍流模型模拟湍流流动,用拉格朗日随机游走模型模拟雾化燃油颗粒的随机运动,用PDF燃烧模型模拟燃烧化学反应速率,压力速度耦合采用SIMPLE算法和二阶迎风格式。计算结果表明,燃烧室的主燃区为富油设计,是碳烟生成的主要场所。燃烧室出口的最大冒烟数SN在0.082~0.86之间。用二步法模型计算的碳烟生成浓度低于一步法,是碳烟生成与氧化二个因素综合作用的结果。计算结果为研究碳烟生成规律和计算方法提供了理论依据。
為瞭研究某重型燃氣輪機碳煙(soot)汙染物的生成和排放規律,在多種負荷條件下,分彆應用碳煙的一步和二步生成模型,對某重型燃氣輪機碳煙的生成和排放濃度進行瞭三維數值計算和分析。採用Realiz-ablek-ε湍流模型模擬湍流流動,用拉格朗日隨機遊走模型模擬霧化燃油顆粒的隨機運動,用PDF燃燒模型模擬燃燒化學反應速率,壓力速度耦閤採用SIMPLE算法和二階迎風格式。計算結果錶明,燃燒室的主燃區為富油設計,是碳煙生成的主要場所。燃燒室齣口的最大冒煙數SN在0.082~0.86之間。用二步法模型計算的碳煙生成濃度低于一步法,是碳煙生成與氧化二箇因素綜閤作用的結果。計算結果為研究碳煙生成規律和計算方法提供瞭理論依據。
위료연구모중형연기륜궤탄연(soot)오염물적생성화배방규률,재다충부하조건하,분별응용탄연적일보화이보생성모형,대모중형연기륜궤탄연적생성화배방농도진행료삼유수치계산화분석。채용Realiz-ablek-ε단류모형모의단류류동,용랍격랑일수궤유주모형모의무화연유과립적수궤운동,용PDF연소모형모의연소화학반응속솔,압력속도우합채용SIMPLE산법화이계영풍격식。계산결과표명,연소실적주연구위부유설계,시탄연생성적주요장소。연소실출구적최대모연수SN재0.082~0.86지간。용이보법모형계산적탄연생성농도저우일보법,시탄연생성여양화이개인소종합작용적결과。계산결과위연구탄연생성규률화계산방법제공료이론의거。
The rule of soot formation and emitted concentration had been three-dimensional simulated and analyzed for a heavy-duty gas turbine combustor under multi-power load by using one-step and two-step model respectively for studying the formation and emission laws of soot pollutant .Gas phase turbulent flow is simulated by Realizable k-εmodel, random movement of liquid fuel atomization par-ticles are simulated by Lagrange random walk model , and PDF combustion model is used to model combustion reaction .Numerical cal-culation had used SIMPLE pressure-velocity coupled method and second order upwind difference schemes .The calculation results show that the main reaction zone in combustor is fuel rich design and the main place of soot formation .The maximum combustor exhaust smoke number SN is between 0.082~0.86.These results contribute the theoretical basis for the soot formation rule and calculation method .