燃燒器出口流場(chǎng)的PIV測(cè)量與分析.pdf

1、由于能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的加劇，人類積極研究新方法、新技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，提高能源利用效率，抑制污染物的排放。燃燒器是一種將燃料內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能的裝置，它的作用決定了它的使用范圍非常廣泛。燃燒器出口流場(chǎng)的流動(dòng)是非常復(fù)雜的湍流流動(dòng)，旋流燃燒器出口流場(chǎng)的流動(dòng)屬于自由淹沒(méi)旋轉(zhuǎn)射流問(wèn)題，若再包含噴霧場(chǎng)部分，則上升為極端復(fù)雜的帶旋流的兩相流動(dòng)問(wèn)題。因此，對(duì)旋流燃燒器出口流場(chǎng)的研究，既有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，又有很重要的科學(xué)意義。<

2、br>　　本文以某實(shí)際型號(hào)增壓鍋爐燃油燃燒器為研究對(duì)象，搭建了適合激光測(cè)量的實(shí)驗(yàn)臺(tái),選取PIV作為測(cè)量手段，對(duì)燃燒器后的流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量。測(cè)量?jī)?nèi)容包括：9.6m/s和15.2m/s來(lái)流速度下的氣相場(chǎng)、無(wú)風(fēng)條件下的噴霧場(chǎng)和9.6m/s與15.2m/s來(lái)流速度下受旋流風(fēng)作用的噴霧場(chǎng)。其中根據(jù)PIV測(cè)量特點(diǎn)采用體積平均方法對(duì)PIV實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，消除了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性，得到了規(guī)律性的結(jié)論，并使大視場(chǎng)的流場(chǎng)測(cè)量成為可能。文中還詳細(xì)介紹了體積平均

3、方法中的多尺度分塊方法和移動(dòng)平均方法。通過(guò)應(yīng)用多尺度分塊方法對(duì)上述工況實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的結(jié)果，提出了一種獲得主流區(qū)外輪廓曲線的方法并得到了上述各工況主流區(qū)外輪廓曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式，研究了影響輪廓線形狀的因素，來(lái)流速度變化對(duì)主流區(qū)外輪廓線的影響及無(wú)旋流風(fēng)和有旋流風(fēng)情況下主流區(qū)外輪廓線的變化情況；通過(guò)應(yīng)用移動(dòng)平均方法對(duì)流場(chǎng)軸向速度進(jìn)行處理，分析了來(lái)流速度變化對(duì)軸向速度的影響，并通過(guò)比較氣相場(chǎng)、無(wú)風(fēng)噴霧場(chǎng)和旋流風(fēng)作用下噴霧場(chǎng)的差異，得到了旋流風(fēng)