利用DOE方法对氢燃料CIVB回火进行多参数数值分析

摘要

回火是贫预混燃烧系统中的固有问题，指的是本应该稳定在火焰筒内部的火焰向上游传播到预混管内。对于合成气以及高氢燃料燃气轮机，回火问题尤为显著。影响CIVB回火因素众多,包括质量流量、燃烧室结构(旋流器结构和预混段结构)、温度和燃料组分等.为了能够全面考察各因素间的交互作用以及重要程度排序,文中引入试验设计(DOE)方法和方差分析方法进行多参数数值分析.对于CIVB回火的模拟采用二维轴对称模型,并补充UDF(userdefined function) 来模拟旋流器的存在.主要得到如下结论:旋流器结构、预混段结构、温度和燃料组分对于CIVB回火具有高度显著的影响,而质量流量以及各因素间的交互作用可以忽略;对于CIVB回火影响的重要程度排序为:旋流器结构＞预混段结构＞温度＞燃料组分;各因素主要通过改变流场和火焰特性作用于CIVB回火.