【摘 要】
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本文以即将建设的1.5 级跨音压气机试验台所使用的压气机为研究对象，利用NUMECA 软件对静叶-出口导叶和入口导叶-静叶时序效应以及静叶-出口导叶轴向间隙对最佳时序位置的影响进行了研究。研究表明：静叶与出口导叶间存在一最佳时序位置，能使压气机效率提高约0.44％；而入口导叶与静叶间时序效应不明显，仅使效率提高约0.0025％；静叶和出口导叶轴向间隙的变化会使最佳时序位置发生变化，本文初步得出了间
【机 构】
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清华大学热能工程系,北京,100084
【出 处】
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中国工程热物理学会2008年热机气动热力学与流体机械学术会议
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本文以即将建设的1.5 级跨音压气机试验台所使用的压气机为研究对象，利用NUMECA 软件对静叶-出口导叶和入口导叶-静叶时序效应以及静叶-出口导叶轴向间隙对最佳时序位置的影响进行了研究。研究表明：静叶与出口导叶间存在一最佳时序位置，能使压气机效率提高约0.44％；而入口导叶与静叶间时序效应不明显，仅使效率提高约0.0025％；静叶和出口导叶轴向间隙的变化会使最佳时序位置发生变化，本文初步得出了间隙与最佳时序位置间的变化曲线。上述结论，可以为将来实验中时序效应的研究提供指导和帮助。
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微动力系统是动力机械具有里程碑意义的发展。由于能量密度的极大优势，应用燃烧释放碳氢燃料的化学能并转化为电能或者机械能的微动力系统有巨大的发展潜力和广阔的应用前景，微燃烧室是该类微系统的核心。建立了1mm 以下尺寸的平行板微燃烧室内的流动、传热和燃烧模型，在实验验证的基础上，用CFD 软件进行了数值模拟，获得了亚毫米平行板通道高度、喷口流速及混合比等参数对内部燃烧情况及壁面温度的影响。
液雾-空气湍流燃烧的数值模拟在工程中有广泛的应用，其中液雾-空气湍流燃烧的细观模拟，即直接模拟和大涡模拟的研究是近年来国际上受到重视的研究方向，特别是其中的大涡模拟被认为是有应用前途的，比目前的雷诺平均模拟更精确的方法。但是还存在不少有待解决的问题。本文在这方面进行了简要的评述，同时指出了进一步的研究需求。
利用数值模拟方法，对典型低氮氧化物（NOx）旋流燃烧器冷态流场进行了研究。通过与同比例燃烧器模型冷态试验结果对比，证明了数值模型的正确性。基于该燃烧器不同配风情况下冷态流场的数值模拟研究，结果表明中心风的速度大小直接影响燃烧器喷口处回流区的形成和范围大小；内二次风风速的影响次之；而外二次风风速影响效果则并不明显。
本文通过模化试验研究了100kW 微型燃气轮机燃油燃烧室在额定工况下的燃烧特性、燃烧室出口温度分布和火焰筒壁面温度分布，以及在保持微型燃气轮机燃烧室出口排气温度不变的情况下，改变进口空气温度对燃烧室燃烧特性的影响。结果表明，该型燃烧室燃烧特性、燃烧室出口温度分布品质以及火焰筒壁面温度分布均达到了设计指标。实验结果还表明，随着燃烧室进气温度的增大，燃烧效率提高，燃烧室出口温度不均匀性系数减小，总压损
在同一台柴油机上测试了分别燃用柴油、GTL 和二甲醚燃料时超细颗粒的排放特性。试验发现燃料性质对柴油机排气颗粒的数浓度粒径分布，总颗粒数浓度和总颗粒质量浓度均产生显著的影响。相同工况下，燃用GTL 发动机排放总颗粒数浓度明显低于柴油机，这是由于GTL 燃料不含硫从而显著降低了核模态粒子的排放；与柴油机相比，燃用二甲醚发动机排放总颗粒数浓度与柴油机比较接近，这是由于燃用二甲醚发动机的无烟排放促进了排
本文采用详细的气相反应机理以及复杂的热特性与传输特性，对层流射流扩散甲烷/氢气-空气火焰的烟黑与NOX 形成进行了数值模拟。研究在甲烷燃料中添加不同浓度氢气对火焰高度、烟黑与 NOX 的影响，得出如下结论：当燃料中氢气含量增加，火焰高度下降，火焰反应区缩小，火焰停留时间减少，烟黑表面增长受到抑制，所以烟黑生成量减少；当燃料中氢气含量增加，过剩空气量增加，总体火焰温度下降，NOX 生成量减少。
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