双旋涡燃气轮机模型燃烧器中局部热化学状态的数值研究
摘要：SFB606燃烧器的热声不稳定性被用Large Eddy Simulation (LES)结合表征化学和人工加厚火焰(ATF)方法进行数值研究。主要关注热声循环、燃料当量比振荡及其伴随的传输时间延迟。特别地，研究了热声循环中热化学状态和火焰特性的变化。对于工作点火焰B (P_th = 25 kW)，燃烧器呈现出主频为392 Hz的热声不稳定性，与内部进气管道的声学本征模式相一致。这些振荡伴随着一个等当量比振荡，显示出内部旋流器注入和火焰区域之间的传输时间延迟。进行了两种LES模拟，一种绝热模拟，一种考虑实验数据和共轭传热(CHT)模拟所预设的壁温损失。结果显示，使用热焓相关的表格能够比绝热情况下更准确地预测包括速度、主要物种和温度在内的时间平均流场。此外，结果还表明，应该考虑热损失以正确预测火焰位置。随后，对使用热焓相关的情况下的热化学状态变化进行了详细分析，并通过相条件平均特征和条件平均特征与实验数据进行了比较。结果显示，总体上有良好的预测效果。该研究提供了对该燃烧器热声反馈机制的详细定量分析。
作者：T. Jeremy P. Karpowski, Federica Ferraro, Matthias Steinhausen, Sebastian Popp, Christoph M. Arndt, Christian Kraus, Henning Bockhorn, Wolfgang Meier, Christian Hasse
论文ID：2308.05431
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-11