The utility model discloses a device for measuring the heat and sound transmission relationship of a swirl burner, which comprises a distributing chamber, a combustor, a swirl burner, an acoustic vibrator, a hot wire wind probe, a photomultiplier tube and a high-speed camera. When the fuel and air premixed gas through the tube into the room by the bottom sound acoustic excitation exciter, followed by cellular rectifier and contraction nozzle, and finally into the nozzle swirl burner, swirl generated by combustible gas jet; nozzle is sprayed into the ignition needle spark plug ignites form swirl flame; air sound absorber the incentive to enter the cyclone nozzle, which has a certain velocity, the frequency and amplitude can be adjusted by hot wire probe measurement; flame shape and heat release rate of swirl flame by high-speed camera and photomultiplier tube measuring. The device can effectively measure the influence of acoustic excitation on the flame shape and the rate of heat release, so as to study the thermoacoustic coupling relation of the thermoacoustic coupling of the swirling burner.
【技术实现步骤摘要】
一种测量旋流燃烧器热声传递关系的装置
本专利技术属于航空发动机和地面燃气轮机
,更具体地,涉及一种研究燃烧热声不稳定性的新型测量装置,特别是一种测量旋流燃烧器热声传递关系的装置。
技术介绍
热声不稳定性是航空发动机和地面燃气轮机领域低氮氧化物排放燃烧技术所需要解决的重要问题,热声不稳定是燃烧过程中热释放脉动与燃烧室的压力脉动发生激振而形成的一种火焰不稳定现象。热声不稳定将导致燃气轮机工作点偏离设计值,从而出现局部熄火、增加污染物排放量等。设备长期工作在热声不稳定条件下、将会产生疲劳损伤,从而缩短燃烧室的寿命。如何得到热声耦合之间的确定性关系,从而有效提高燃烧稳定性是燃气轮机设计所需要解决的主要问题之一。其难点在于获取声波影响下旋流火焰热释放率的变化规律,得到火焰、声波和湍流相互影响的普适响应函数。早期研究热声不稳定性现象主要用的是Rijke热声管简化的模型。通过将预混可燃气体充入上开下闭的管子中,内部加一电阻丝或环形线圈作为热源对预混可燃气体进行点火,通过移动热源的位置观察热声振荡现象。Rijke热声管只能定性地说明热声振荡现象的成因,不能对发动机中常用的旋流燃烧器进行定量测量研究。国内对燃烧不稳定性的研究,多采用动态压力测量系统,对稳定燃烧和不稳定燃烧的压力脉动进行了测量,通过不同工况参数和边界条件的对比,对模型燃烧室燃烧不稳定模态进行分析。尚未见综合采用多种光电、图像和声学等测量手段对声激励下旋流燃烧器的火焰响应进行测量。
技术实现思路
基于对旋流火焰热声不稳定性研究装置的空缺,本专利技术的目的在于提供一种测量声学激励对旋流火焰形态影响的装置,该装置 ...
【技术保护点】
一种测量旋流燃烧器热声传递关系的装置,其特征在于:该装置主要包括:配气室(12)、燃烧室(13)、旋流燃烧器(10)、热线风速探头(8)、蜂窝整流板(9)和声振器(6),配气室(12)由顶部法兰盘(1)、上部法兰盘(2)、收缩喷管(3)、中部法兰盘(4)和下部法兰盘(5)自上而下依次紧固连接构成,燃烧室(13)位于顶部法兰盘上方,由石英圆柱筒构成燃烧室外壁(7),声振器(6)位于下部法兰盘下方并与下部法兰盘连接,在下部法兰盘(5)侧壁上开有进气口(11),在中部法兰盘(4)内设置有三层不同孔径的蜂窝整流板(9),在配气室内蜂窝整流板上方设置有热线风速探头(8),在顶部法兰盘(1)上设置旋流燃烧器(10),空气和燃料预混气体通过进气口(11)进入配气室(12)中向上运动,同时受到底部声振器(6)的声学激励,气体通过蜂窝整流板(9)形成均匀的流动气体,经过收缩喷管(3)加速后通过旋流燃烧器(10)形成旋流,进入燃烧室(13)腔体;点火针从燃烧室外壁(7)上开孔插入,用于引燃旋流混合气体。
【技术特征摘要】
1.一种测量旋流燃烧器热声传递关系的装置,其特征在于:该装置主要包括:配气室(12)、燃烧室(13)、旋流燃烧器(10)、热线风速探头(8)、蜂窝整流板(9)和声振器(6),配气室(12)由顶部法兰盘(1)、上部法兰盘(2)、收缩喷管(3)、中部法兰盘(4)和下部法兰盘(5)自上而下依次紧固连接构成,燃烧室(13)位于顶部法兰盘上方,由石英圆柱筒构成燃烧室外壁(7),声振器(6)位于下部法兰盘下方并与下部法兰盘连接,在下部法兰盘(5)侧壁上开有进气口(11),在中部法兰盘(4)内设置有三层不同孔径的蜂窝整流板(9),在配气室内蜂窝整流板上方设置有热线风速探头(8),在顶部法兰盘(1)上设置旋流燃烧器(10),空气和燃料预混气体通过进气口(11)进入配气室(12)中向上运动,同时受到底部声振器(6)的声学激励,气体通过蜂窝整流板(9)形成均匀的流动气体,经过收缩喷管(3)加速后通过旋流燃烧器(10)形成旋流,进入燃烧室(13)腔体;点火针从燃烧室外壁(7)上开孔插入,用于引燃旋流混合气体。2.根据权利要求1所述的测量旋流燃烧器热声传递关系的装置,其特征在于:所述的旋流燃烧器(10)上开有轴向盲孔作为主喷嘴通道,在轴向盲孔末端开有若干个切向圆孔通道,切向圆孔通道将配气室与主喷嘴通道连通。3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨瑶,王高峰,郑耀,方元祺,钟亮,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:新型
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。