燃氣輪機燃燒室劉朋1精選ppt主要內容·燃氣輪機簡介·燃氣輪機燃燒室的認識·后續工作2精選ppt燃氣輪機簡介*燃氣輪機的組成現代燃氣輪機主要由壓氣機、燃燒室和渦輪組成。*燃氣輪機的基本工作過程

壓氣機大氣燃燒室壓縮空氣高溫高壓燃氣渦輪其他設備膨脹功3精選ppt空氣從大氣中被吸入到燃氣輪機中，首先在壓氣機中壓縮增壓，然后進入燃燒室，與燃料混合后經點燃進行燃燒，成為高溫高壓燃氣，然后進入到渦輪中進行膨脹做功。在渦輪中膨脹功一部分通過傳動軸傳送到壓氣機，對吸入的空氣進行壓縮；另一部分對外輸出，可以用于發電或者車輛、飛機等的動力。

4精選ppt燃氣輪機燃燒室*燃燒室的作用

從燃氣輪機工作的流程圖可以看到，燃氣輪機燃燒室在整個系統的熱力循環中起到了定壓加熱的作用。在燃燒室中，通過燃料與空氣的燃燒，將燃料的化學能轉化為熱能，使氣體的總焓值增加，從而提高燃氣在渦輪以及其他設備中的做功能力。*燃燒室的工作環境燃燒室的工作環境非常惡劣，燃燒室內的零件是在高溫、高負荷下工作，承受氣體力、慣性力產生的靜載荷和振動載荷，并且受到熱力以及熱腐蝕的作用。5精選ppt*燃燒室的分類以及優缺點比較

6精選ppt圖1單管燃燒室圖2環管燃燒室圖3環形燃燒室

7精選ppt*燃燒室的工作過程

圖4

燃燒室工作過程示意圖燃燒室工作過程分為空氣分股、形成低速區和回流區、燃燒區內形成非均勻的混合氣。

8精選ppt空氣分股:首先是為了在燃燒區形成一個比較恰當燃油比區域，進而使燃燒燃燒效率提高；再者，通過燃燒室內的摻混區（一般為火焰筒的中后部）使出燃燒室的溫度場變得均勻，并且是燃氣溫度達到渦輪所允許的溫度，還可以對燃燒室其他零件進行冷卻。形成低速區和回流區：為了保證燃燒的穩定，必須使氣體速度與火焰傳播速度相一致。非均勻混合氣：這里非均勻是指在燃燒室內各處的余氣系數不同，從而在各種突變情況下可以保持燃燒室內燃燒的穩定。

9精選ppt*燃燒室的主要組成結構燃燒室的主要結構包括：內外殼體、火焰筒、擴壓器、旋流器、燃油噴嘴以及點火裝置等。內外殼體：是主要的承力結構，同時為空氣的分股以及摻混提供空間。火焰筒：主要是為了解決穩定燃燒和渦輪前燃氣溫度限制的矛盾，通過設置火焰筒使氣體分股，一股空氣從火焰筒頭部進入與燃料混合，組成適宜燃燒的混合燃氣；另一部分從火焰筒的外圍經過，并在筒的中后部進入燃燒室，與燃氣摻混，從而起到降低燃氣溫度，降低渦輪損傷。

10精選ppt旋流器：通過旋流器的氣流，在燃燒室內將形成低速回流區，這樣可以使氣體速度與火焰傳播速度一致，從而保證燃燒的穩定，回流區的形成可以保證燃燒的完全。

圖5旋流器示意圖

圖6旋流器工作示意圖

11精選ppt燃油噴嘴：為燃燒室提供燃油，并將燃油霧化，加速可混氣的形成（離心式噴油嘴，蒸發管式噴油嘴，氣動霧化式噴油嘴）擴壓器：主要包括一級擴壓式、二級擴壓式以及突擴擴壓式。其作用包括以下三點：1.是燃氣輪機主要的承力裝置；2.可以降低氣體流速，便于燃氣混合，有利于組織燃燒；3.針對于環形燃燒室，可以對內外側的第二股氣流進行分配。

12精選ppt點火裝置：用于起動點火，在啟動時或在高空熄火后形成點火源。（直接點火，間接點火）

點火裝置示意圖

13精選ppt*燃燒室結構設計

燃燒室設計要求：尺寸小，質量輕，燃燒效率高，壓力損失小，點火性能好，燃燒穩定，出口溫度分布均勻，壽命長，污染低等。通過以上要求發現，其中某些要求是相互矛盾，例如燃燒室頭部對氣流的擾動是有利于燃燒效率的提高以及增加燃燒的穩定性，但是這樣會造成大的壓力損失等。因此在結構設計中采取如下一些措施（可能總結的不太完全）：1為提高燃燒效率，改善進出口的溫度，減少污染物的排放，結構上采用氣動霧化噴嘴和組合式火焰筒頭部。2為了縮短燃燒室長度以及速度畸變對燃燒室的影響，采用短突擴擴壓器。3采用新型冷卻技術，如沖擊對流膜等。

14精選ppt*燃燒室類型的選擇近些年，根據小型燃氣輪機燃燒室的特點，如下三種形式的燃燒室可供選擇：

15精選ppt表征燃燒室特性的參數主要包括：1燃燒效率；2燃燒室壓力損失；3燃燒穩定性（熄火特性），隨著燃燒室進口氣流參數和油氣比的變化規律。與燃燒效率相關的四個因素：1燃燒室的進口壓力；2進口溫度；3進口處的氣流速度；4燃燒室的油氣比或者余氣系數。

16精選ppt*燃燒室的數值模擬燃燒室CFD模擬的流程：通過查閱文獻發現，現在針對燃燒室幾何模型的建立一般采用UG軟件。

建立幾何模型求解計算前處理生成網格計算后處理17精選ppt后續工作安排通過這兩個星期對燃氣輪機燃燒室的學習，初步掌握了燃燒室的結構以及工作特點，但是發現燃燒室作為組成燃氣輪機的一個重要部件，不能將其獨立出來學習，如果要想深入的了解燃燒室的工作特點，需要清楚的認識燃氣輪機其他部件的結構特點以及工作特性，這對于全面的掌握燃燒室知識是至關重要的，所以在以后的學習中需要針對壓氣機以及渦輪方面的知識進行加強學習。在以后的學習中同時要加強燃燒理論的學習，這樣才能在后期CFD模擬學習中更加從容。18精選ppt后續工作安排針對以上面臨的問題，在接下來的學習中制定如下計劃：*對二代機的工作特點進行了解，尤其二代機燃燒室特點進行分析了解；*通過學習書籍以及文獻掌握壓氣機以及渦輪的結構特點，以及工作特點，輔助對