低排放燃烧室燃烧性能和污染排放预测模型研究-动力机械及工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和 致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 摘 要 为了能够快速准确的预测燃气轮机燃烧室燃烧性能以及污染排放特性，本文结合 CFD 模拟 结果，发展了一种能相对准确预测排放，计算量相对较小的化学反应器网络模型（CRN）方法。 首先，本文简单介绍了化学反应器网络模型的发展和国内外主要研究现状，并且介绍了组 成化学反应器网络模型所用到的化学反应器，详细描述了它们的概念、原理、求解方法和使用 特点以及其在理论上的计算依据。其次，本文采用Visual Studio 2010作为开发环境，采用.Net Framework 4.0和C#为开发语言，设计并编写了污染排放预测程序，简单描述了该程序的框架结 构，并将程序的主要功能和内部类的实现方法进行了简介。 接下来对某贫油预混预蒸发（LPP）燃烧室进行了数值模拟，并对模拟结果中流场、温度 场以及一些对NOX排放影响比较大的局部区域进行了详细分析，将该燃烧室划分为不同的特征 区域，运用不同的反应器构建化学反应器网络模型。运用构建的网络模型采用自编程设计程序 在不同工况下进行模拟计算，将模拟结果和实验结果进行对比，两者吻合得很好。最后，利用 该化学反应器网络模型研究了进口空气温度、主级燃油量以及值班级燃油量对燃烧室出口温度 以及出口污染排放特性的影响，模拟获得了较合理的变化趋势。 通过对模拟结果的分析，可以看出化学反应器网络模型对NOX排放进行了合理的预测，证 明了该方法在预测燃烧室出口NOX排放方面是可行的。运用网络模型方法预测NOX排放不仅能 缩短燃烧室设计周期，还能够有效的减少试验次数，为低污染燃烧室的初步设计以及优化设计 提供有价值的指导。 关键字：贫油预混预蒸发，低污染燃烧室，化学反应器网络模型，污染排放预测，燃烧性能 i 低排放燃烧室燃烧性能和污染排放预测模型研究 ABSTRACT To be able to quickly and accurately assess combustion performance and emission characteristics of gas turbine combustor, this paper develops chemical reactor network model method (CRN) based on CFD simulation results, a low computational effort modeling method, which can accurately predict emission. Firstly, it takes a review the development and the main research status of chemical reactor network model. It also introduces chemical reactors which can constitute chemical reactor network model and describes the concepts, principles, solving methods, use characteristics and calculation basis of chemical reactors in detail. Moreover, the pollution emission prediction program is designed and written with Visual Studio 2010 as the development environment and using .Net Framework 4.0 and C as development language. It describes the frame structure of the program, the main function of the program and the realization method of the inner class. And then, a Lean Premixed Prevaporized (LP