用於實證數值模擬的旋流燃燒與流動參數的測量研究

《用於實證數值模擬的旋流燃燒與流動參數的測量研究》是依託浙江大學，由邱坤贊擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：用於實證數值模擬的旋流燃燒與流動參數的測量研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：邱坤贊
• 項目類別：專項基金項目

項目摘要

旋流燃燒廣泛套用於能源動力、航空航天、化工冶金等關鍵工程領域。它是受湍流流動、傳熱傳質和化學反應控制的極其複雜的物理化學過程，存在著相內和相間的質量、動量和能量傳遞。目前國內外的旋流燃燒研究主要集中在數值模擬方面，如大渦模擬、小渦模擬和甚至直接數值模擬，大量詳細的不同尺度湍流結構和相互作用現象得以發現，但能夠直接用於實證這些細微結構的數據十分有限，相當一部分的經典數據已經是幾十年前測量的數據。隨著計算機技術和雷射光譜等先進計算和測量工具的快速發展，使得很多流動參數的測量成為可能，精度也大大提高，本項目擬採用最新發展的全息粒子圖像測量儀（HPIV）、高速攝影儀、三維雷射都卜勒測量儀（3D-PDA）和平面雷射誘導螢光分析儀（PLIF）對旋流燃燒過程的燃燒和流動詳細參數進行較為全面的實驗測試研究，結合數值模擬，為進一步實證數值模擬的結果打下基礎。

結題摘要

旋流燃燒廣泛套用於能源動力、航空航天、化工冶金等關鍵工程領域。但目前針對旋流燃燒經典數據多是幾十年前測量的，尤其是關於三維測量的數據相對缺乏。本項目採用最新發展的數字全息技術、三維雷射都卜勒測量儀（3D-PDA）對旋流燃燒過程的燃燒和流動詳細參數進行較為全面的實驗測試研究，並結合數值模擬進行了對比。套用三維PDA測量冷態旋流燃燒器的三維流場特性。套用脈衝雷射數字全息測量實驗室尺度煤粉燃燒顆粒，獲得了熱態下煤粉顆粒的三維位置、粒徑。採用直接數值模擬，對H2/air 旋流預混火焰進行了研究，並對冷、熱態下旋流煤粉燃燒器的進行了模擬研究，獲得了燃燒器的流場以及燃燒組分、溫度分布。完成了項目所計畫的所有研究內容，獲得了一批較好的研究成果，為進一步深入研究旋流燃燒奠定了良好的基礎。