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第45卷第2期煤气与热力Vol.45No.2

2025年2月GASHEATFeb.2025

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喷嘴对燃气热水器引射性能影响的仿真分析

11、21、21、233

谢岩辉，秦朝葵，陈志光，冯建国，李新学，张其

（1.同济大学机械与能源工程学院，上海201804；2.住房和城乡建设部燃气工程技术

创新中心，上海201804；3.广东万和新电气股份有限公司，广东佛山528305）

摘摘要要：：利用CFD软件对喷嘴、火排的冷态流场进行模拟，分析喷嘴距离、喷嘴直径、喷嘴扩张

角度、喷嘴出口形状对火排引射段引射性能的影响。结果表明：喷嘴距离、喷嘴直径、喷嘴扩张角

度对引射能力均有影响，其中喷嘴直径对引射能力影响最大。质量引射系数随着喷嘴距离增大先

增大后缓慢减小，对引射能力的影响在喷嘴距离较小时更显著，存在一个最佳的喷嘴距离使质量

当

引射系数最大。喷嘴直径越小，质量引射系数越大。扩张角度增加时，质量引射系数先减小后

增大，在0°时最大，15°时最小。不同形状喷嘴引射性能有所差别，圆形、椭圆形、正方形、正三角形

喷嘴的质量引射系数变化趋势几乎一致，且最大质量引射系数接近。圆形喷嘴表现最佳，十字形

喷嘴性能最差。

关键词关键词：：喷嘴结构；喷嘴位置；喷嘴出口形状；质量引射系数；燃气热水器

TU996.7文献标志码文献标志码：：A文章编号文章编号：：1000-4416-(2025)02-0B01-07

中图分类号中图分类号：：

11概述概述燃气热水器的热效率和排放水平主要取决于

随着生活水平的提高，人们对生活热水的需求燃烧效果和换热效率两方面，而一次空气系数对燃

进一步增加。作为一种能快速高效提供热水的小烧效果的影响很大。近年来已有很多学者从不同

型热力设备，燃气热水器快速得到普及，2020年燃方面对火排引射性能的影响因素进行了研究。赵

4[1][2]

气热水器产量达到了2099×10台。随着天然气婷等人利用数值模拟方法对燃气热水器火排引射

管网的进一步完善，燃气热水器市场将进一步扩段结构参数进行了设计与分析，得到了满足设计要

大。燃气热水器中，燃气与一次空气在引射器内混求的最优混合段长度和高度、扩压段角度及喷嘴到

[3]

合、在燃烧室内燃烧，产生的高温烟气在换热器中引射器入口的距离。陈茂伟等人采用计算流体动

对水进行加热，最终得到设定温度的热水。燃烧器力学（CFD）方法对烟斗式燃烧器单片内部流场仿

是最为核心的部件，当前主流的燃气热水器均采用真，分析了一次空气状态、喷嘴位置及负荷变化对

多个相同的燃烧器(即火排)并联使用，燃气以一定内部混合气混合状态及出口流速的影响，结果表

的压力从分配腔中经喷嘴射流，卷吸周围的空气(一明：不同负荷下，从上半部分进入引射器的一次空

次空气)进入到火排引射段，二者在火排腔体内进行气量增加及提高喷嘴高度有利于增加出口左侧的

混合，经过分流槽后最终从头部火孔进入燃烧室进燃气体积分