双燃料燃气轮机喷嘴结构设计与数值模拟

摘要

针对化学回热循环燃气轮机燃烧室,设计了几种双燃料喷嘴的气体燃料流道结构,应用RNG(重整化群)k-ε双方程湍流模型、PDF燃烧模型以及SIMPLE算法,借助CFD技术对采用这几种不同喷嘴结构的燃烧室燃烧流场进行了数值模拟与对比分析。通过对这几种喷嘴结构模型的火焰长度、高温区的位置、壁面温度、出口温度场的均匀性等关键影响因素的对比分析表明:采用斜气孔气体燃料旋流双燃料喷嘴,可以在气体流道中产生预旋气流,使裂解气与空气能更好地进行掺混燃烧,同时避免了火焰烧到喷嘴和火焰筒壁面,出口温度场也更均匀。