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筒形五喷嘴燃烧室冷态时均流场特性实验研究

推进技术 2024年第5期45卷 117-124页

作者：金明陆羽笛刘占南吉雍彬葛冰臧述升上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为深入研究五喷嘴燃烧室的流场特性,采用高频PIV测量方法对燃烧室中心截面的冷态流场开展实验研究,主要分析了燃烧室入口速度以及中心喷嘴旋流强度对五喷嘴燃烧室中心截面的时均流场特征的影响。实验结果表明:中心喷嘴和外侧喷嘴出口均... 详细信息

为深入研究五喷嘴燃烧室的流场特性,采用高频PIV测量方法对燃烧室中心截面的冷态流场开展实验研究,主要分析了燃烧室入口速度以及中心喷嘴旋流强度对五喷嘴燃烧室中心截面的时均流场特征的影响。实验结果表明:中心喷嘴和外侧喷嘴出口均存在主回流区,外侧喷嘴与燃烧室壁面间存在角回流区,相邻喷嘴射流相互干涉。喷嘴旋流强度相同时,入口速度由10 m/s增大到20 m/s,中心喷嘴和外侧喷嘴的回流区形态、主回流区长度、最大回流速度位置和气流合并点位置基本不变。入口速度为14.3 m/s时,中心喷嘴旋流强度由0.63增大到0.84,中心喷嘴回流区长度增大,外侧喷嘴回流区长度不变,主回流区最大回流速度显著增大,且更靠近喷嘴出口,气流合并点径向位置基本不变,轴向位置向喷嘴出口移动。

关键词：五喷嘴燃烧室粒子图像速度仪入口速度旋流强度回流区

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燃气轮机中心分级旋流燃烧器的几何模化研究

热能动力工程 2024年第1期39卷 119-126页

作者：刘占南葛冰姜海燕臧述升上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国船舶第七○三研究所黑龙江哈尔滨150078

针对燃气轮机原尺寸燃烧试验不易开展的问题,基于特征速度、雷诺数与达姆科勒数等特征参量,对燃气轮机中心分级旋流器开展模化试验研究。本研究通过火焰自发光拍摄、气体组分分析等方法,在相同分层比下,对比等速度、等雷诺数和等达姆科... 详细信息

针对燃气轮机原尺寸燃烧试验不易开展的问题,基于特征速度、雷诺数与达姆科勒数等特征参量,对燃气轮机中心分级旋流器开展模化试验研究。本研究通过火焰自发光拍摄、气体组分分析等方法,在相同分层比下,对比等速度、等雷诺数和等达姆科勒数3种不同模化准则的试验结果在火焰结构、出口温度、污染物排放等方面的一致性,确定不同模化准则的模化特性;并在不同分层比下,研究分层比对达姆科勒准则模化效果的影响。结果表明:应用等达姆科勒数准则进行模化,模化燃烧器与原型的试验结果差异度最小;等雷诺数准则在各项特征的模化中,均与原型燃烧室存在较大差异。改变分层比,选择等达姆科勒数准则模化方法时,火焰结构的模化差异随分层比升高而减小,NO排放量在分层比取值为1时差异度最小。

关键词：中心分级相似准则变分层比

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中心分级燃烧器流-热-声动态特性实验研究

清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 99-108页

作者：金明陆羽笛李原森柳伟杰葛冰臧述升上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国航空发动机集团中国航空发动机研究院北京101304

通过高频粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)及高速相机、压力传感器、光电倍增管等,研究中心分级燃烧器流-热-声动态特性,揭示了中心分级燃烧器单级旋流和中心分级火焰的流动及热声稳定性的变化规律。结果表明:主燃级为... 详细信息

通过高频粒子图像测速法(particle image velocimetry,PIV)及高速相机、压力传感器、光电倍增管等,研究中心分级燃烧器流-热-声动态特性,揭示了中心分级燃烧器单级旋流和中心分级火焰的流动及热声稳定性的变化规律。结果表明:主燃级为旋流火焰时,预燃级的旋流空气会破坏流场中的回流区,加剧主燃级火焰的不稳定性,而预燃级为旋流火焰时可将主燃级火焰的脉动压力幅值降低76.8%;燃烧热负荷增大导致气流加速膨胀,诱发射流剪切层产生更高强度的旋涡,预燃级与主燃级火焰相互干涉可加速旋涡的耗散,改变了旋涡的脱落频率;与单级旋流火焰相比,主燃级和预燃级火焰干涉区的火焰脉动最剧烈,且主燃级射流外剪切层的大尺度旋涡加剧了主燃级火焰的脉动。

关键词：中心分级燃烧器本征正交分解(proper orthogonal decomposition POD)模态分解流动不稳定性热声不稳定性

燃料分级对贫预混多喷嘴燃烧器火焰动态响应特性影响的实验研究

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推进技术 2024年第4期45卷 125-132页

作者：陆羽笛金明李昱泽李原森葛冰臧述升上海交通大学机械与动力工程学院动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

贫预混多喷嘴燃料分级技术可以有效降低局部热负荷,从而降低NOx排放并拓宽工况范围,是现代重型燃气轮机低排放燃烧室的主要燃烧方式。本文开展了燃料分级及当量比变化对贫预混多喷嘴燃烧火焰动态响应的影响研究。利用扬声器产生火焰的... 详细信息

贫预混多喷嘴燃料分级技术可以有效降低局部热负荷,从而降低NOx排放并拓宽工况范围,是现代重型燃气轮机低排放燃烧室的主要燃烧方式。本文开展了燃料分级及当量比变化对贫预混多喷嘴燃烧火焰动态响应的影响研究。利用扬声器产生火焰的受迫振荡,利用压力脉动传感器与光电倍增管完成了多喷嘴火焰响应特性的试验分析。试验表明,燃烧室内压力波动与热释放率波动随扰动频率同步变化。当量比低于0.53时,多喷嘴火焰传递函数呈现单峰的特征。当量比大于0.64时,多喷嘴火焰传递函数呈现双峰特征,且火焰响应增强。延迟时间τ随着当量比的增大而减小。燃料分级将使得火焰动态响应特征频率发生偏移。增加喷嘴数量使得火焰传递函数幅值上升,火焰响应增强,峰值频率增大,延迟时间偏短。对于采用多喷嘴燃料分级技术的燃烧室,负荷上升将导致火焰趋于不稳定。

关键词：燃气轮机多喷嘴燃料分级当量比火焰动态响应火焰传递函数

速度扰动对自激振荡火焰流–热–声动态特性影响试验研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1615-1624页

作者：金明李原森陆羽笛柳伟杰葛冰臧述升上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国航空发动机集团中国航空发动机研究院北京101304

为分析燃烧器入口速度扰动频率对自激振荡燃烧的影响,掌握速度扰动抑制自激振荡燃烧的方法。通过试验研究了速度扰动频率对自激振荡燃烧条件下流–热–声动态特性的影响规律。试验在常温常压下进行,燃烧器入口平均速度u=10.1m/s,速度扰... 详细信息

为分析燃烧器入口速度扰动频率对自激振荡燃烧的影响,掌握速度扰动抑制自激振荡燃烧的方法。通过试验研究了速度扰动频率对自激振荡燃烧条件下流–热–声动态特性的影响规律。试验在常温常压下进行,燃烧器入口平均速度u=10.1m/s,速度扰动幅值u′/u=10%,速度扰动频率范围55~235 Hz。利用光电倍增管和脉动压力传感器测量全局火焰热释放率和脉动压力动态特性,采样率为20 kHz;采用高频PIV测量流场动态特性,采样率为1 kHz。结果表明在自激振荡燃烧条件下,流–热–声不稳定模态频率相同,多物理场耦合驱动自激振荡燃烧;在速度扰动与自激振荡燃烧耦合时,速度扰动频率近似等于自激振荡频率或倍频时,自激振荡燃烧受到抑制,而在其他速度扰动频率下,自激振荡仍占据主导。当受迫燃烧斯特劳哈尔数St_(f)远小于自激振荡燃烧斯特劳哈尔数St时,主燃级射流外剪切层大尺度旋涡仍存在,且旋涡脱落频率仍等于自激振荡频率;而St_(f)近似等于或大于St时,大尺度旋涡随着St_(f)增大而逐渐减少,且旋涡脱落频率等于速度扰动频率。

关键词：自激振荡燃烧受迫燃烧速度扰动频率流动不稳定性热声不稳定性

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蓝皮鼠和大脸猫——原角龙康康

少年大世界（小学低年级） 2024年第1期 18-21页

作者：葛冰不详

一、去侏(zhū)罗纪天空湛(zhàn)蓝湛蓝的,飘着朵朵白云。怎么有一朵云彩是彩色的?而且飘得那么快?仔细一看,原来是一辆彩色的空中大客车。

关键词：原角龙大客车彩色

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落实落细人才强检战略确保人才建设务实管用

人民检察 2024年第3期 66-68页

作者：葛冰江苏省盐城市人民检察院

习近平总书记在党的二十大报告中强调,“人才是第一资源”“深入实施科教兴国战略、人才强国战略”。最高人民检察院检察长应勇在与第五批全国检察业务专家座谈时指出,以更大力度、更实举措、更优机制,久久为功加强检察人才工作,为新时... 详细信息

习近平总书记在党的二十大报告中强调,“人才是第一资源”“深入实施科教兴国战略、人才强国战略”。最高人民检察院检察长应勇在与第五批全国检察业务专家座谈时指出,以更大力度、更实举措、更优机制,久久为功加强检察人才工作,为新时代新征程检察事业创新发展提供坚实人才保障。如何以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,贯彻落实好人才强检战略,以检察工作现代化服务中国式现代化建设,成为检察机关需要不断探索的新课题。

关键词：习近平新时代中国特色社会主义思想中国式现代化检察业务检察工作科教兴国战略检察人才检察机关落细

贫预混多喷嘴燃烧流场及火焰结构几何模化方法研究

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热能动力工程 2024年第6期 49-58页

作者：陆羽笛史挺姜海燕葛冰上海交通大学机械与动力工程学院中国船舶集团有限公司第七○三研究所

现代燃气轮机燃烧室多采用多喷嘴贫预混燃烧技术来降低排放，合适的几何模化方法可以降低试验成本，并使试验结果与原型相似。为了研究适用于多喷嘴燃烧室的几何模化方法，对比了基准型和0.71缩比的多喷嘴燃烧室在等达姆科勒数EDa、等速... 详细信息

现代燃气轮机燃烧室多采用多喷嘴贫预混燃烧技术来降低排放，合适的几何模化方法可以降低试验成本，并使试验结果与原型相似。为了研究适用于多喷嘴燃烧室的几何模化方法，对比了基准型和0.71缩比的多喷嘴燃烧室在等达姆科勒数EDa、等速度EV和等雷诺数ERe准则下非反应流场和火焰结构的相似性。本文采用了粒子图像测速(PIV)实验和数值计算方法获得多喷嘴燃烧室的流场结构，并采用CH基化学发光法测量其火焰结构。结果表明：在反应态和非反应态流场的模化方面，ERe准则的相似度最高，与中心喷嘴回流区和内外射流干涉区相比，ERe准则对外侧喷嘴回流区的模化结果相似度更高；随着流场向下游发展，非反应态模化结果与基准型更加相似，但反应态则正相反，上游的流场相似度更高；在火焰结构模化方面，EDa准则对内外射流干涉区的火焰长度的模化最准确，而EV准则对火焰热释放率核心位置的模化最准确。

关键词：多喷嘴模化准则流场火焰结构

LPP燃烧室振荡燃烧特性、火焰结构和NO_(x)排放的实验研究

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热能动力工程 2024年第1期39卷 149-157页

作者：孙培锋陆启亮葛冰臧述升上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

利用动态压力传感器、平面激光诱导荧光(Planer Laser Induced Fluorescence,PLIF)测量系统和气体分析仪针对不同入口气流旋流数和空气含湿量条件下,贫预混预蒸发(Lean Premixed Prevaporized,LPP)燃烧室中振荡燃烧特性、火焰结构变化... 详细信息

利用动态压力传感器、平面激光诱导荧光(Planer Laser Induced Fluorescence,PLIF)测量系统和气体分析仪针对不同入口气流旋流数和空气含湿量条件下,贫预混预蒸发(Lean Premixed Prevaporized,LPP)燃烧室中振荡燃烧特性、火焰结构变化规律和NO_(x)排放特性开展了实验研究。研究表明:在一定条件下,随着燃烧室入口气流旋流数增加,激励出振荡燃烧的当量比区域扩大,所激励的振荡燃烧强度不断增加,但振荡燃烧的主频则不断下降,火焰变得更加紧凑且不断向燃烧室中心和上游壁面发展;随着燃烧室入口空气含湿量的增加,振荡燃烧强度会下降甚至消失,振荡燃烧的主频增加,火焰结构由振荡燃烧时的平整型火焰向稳定燃烧时的V型火焰转变,火焰的位置也向燃烧室侧壁面和下游方向移动;LPP燃烧室中NO_(x)排放会随着燃烧室入口空气含湿量和入口气流旋流数的增加而下降。

关键词：贫预混预蒸发旋流数含湿量振荡燃烧火焰结构 NO_(x)