魏伟
,
唐豪杰
,
李东海
,
王京
,
朱民
工程热物理学报
本文以黎开管内的热声耦合振荡为研究对象,设计基于主动补偿的适应性控制器抑制黎开管内的不稳定燃烧。试验以扬声器为执行机构来改变黎开管的边界条件,从而抑制黎开管内的热声耦合振荡。实时控制效果表明,本文所采用的适应性控制算法能够有效抑制因热声耦合产生的燃烧振荡,为实际动力系统燃烧振荡抑制提供了思路。
关键词:
黎开管
,
热声耦合振荡
,
主动控制
,
适应性控制
张扬
,
张海
,
杨海瑞
,
刘青
,
朱民
工程热物理学报
本文实验研究了高频交变电场对甲烷/空气扩散火焰的影响,在较大的电压变化范围内对比了火焰的形态、中间产物浓度和燃烧产物组成的变化.实验结果表明,随着电场电压从零开始不断增大直到发生气体放电,CH和OH的体积浓度先减小后增大,最后维持在比较稳定的范围内;产物中NO的体积分数先减小,后增大,发生气体放电后急剧减小,而CO体积分数变化与NO正好相反.发生气体放电时不完全燃烧加剧,火焰不稳定性增强.
关键词:
交变电场
,
气体放电
,
扩散火焰
,
火焰形态
,
NO
高原
,
朱民
工程热物理学报
燃烧室是燃气轮机的核心部件之一,其中的燃烧过程的关键技术之一是如何避免和抑制振荡燃烧现象.本文简要阐述了发生振荡燃烧的机理以及亥姆霍兹共振器抑制振荡燃烧的声学分析,并且通过线性分析与CFD计算相结合的研究方法对燃烧系统的燃烧稳定性进行计算;同时分析了共振器共振频率和安装位置对燃烧稳定性的影响,得出在不同因素影响下,系统的稳定性和模态.这些分析有助于我们在设计和运行燃烧系统时,实现燃烧系统的安全、高效和清洁运行.
关键词:
振荡燃烧
,
亥姆霍兹共振器
,
线性分析
朱民
,
工程热物理学报
振荡燃烧现象是在发展洁净,高效和安全动力推进系统经常会遇到的问题.本文综述了作者近些年在针对油雾振荡燃烧方面的研究工作.通过把CFD和稳定性分析结合起来,发展了预测和诊断振荡燃烧的非稳定性及其振荡频率的新方法.运用这一方法,求解系统稳态方程和线性扰动方程可得到流场的动态信息和其稳定模态,将为深入认识振荡燃烧机理和开发控制方法提供指导.
关键词:
振荡燃烧
,
计算流体动力学(CFD)
,
扰动分析
姚兆普
,
薛亚丽
,
朱民
,
李东海
工程热物理学报
发展低NOx燃烧技术,一个主要方法是通过分级燃烧组合燃烧过程来满足工况下的低污染排放要求.实现该技术的一个关键技术是如何在运行中避免或控制非稳定振荡燃烧.通过对分级燃烧系统的非稳态数值模拟,可以看列燃烧系统动态特性不仅与每个进口的安排有关,也和频率密切相关.通过构建火焰传递函数,可以定量分析火焰动态变化的大小和它们之间的相位关系.这些结果可以帮助我们在设计和运行分级燃烧系统时,防止可能出现的振荡燃烧,实现燃烧系统在全工况下安全、高效运行.
关键词:
分级燃烧
,
振荡燃烧
,
数值模拟
胡长松
,
朱民
工程热物理学报
本文基于网络法对典型的燃气轮机燃烧室建立了模型,并同实验数据或计算分析结果进行比较,取得较为满意结果.其中,当简单模型不能满足预测高压射流反应时,提出了一种新的双入口双全混反应器模型.同时,部分混合反应器模型对该种工况也进行了成功模拟.除此之外,针对不同典型的燃烧室建立了相应的网络模型,并取得了满意的结果.
关键词:
网络模型
,
全混反应器(PSR)
,
柱塞流反应器(PFR)
,
部分混合反应器(PaSR)
翁方龙
,
朱民
,
李东海
工程热物理学报
本文探讨了黎开管系统中燃烧振荡的两类非线性现象—拍振和迟滞,通过改变燃料流量和当量比研究了这两类非线性现象的发生规律.实验发现拍振现象仅在热功率较小、当量比较低的条件下发生;迟滞现象在发生燃烧振荡的当量比上限附近较显著,而当量比下限附近不明显.对于燃烧振荡中的拍振现象,通过热声耦合分析,结合弥散模型和声波传播关系,反演得到了火焰传递函数(FTF),结果可为进一步分析与控制这类非线性振荡现象提供参考.
关键词:
燃烧振荡
,
拍振
,
迟滞
,
火焰传递函数
唐豪杰
,
高原
,
朱民
工程热物理学报
火焰传递函数是理解和控制振荡燃烧的理论基础.本文通过自发化学荧光法测量放热率,双传声器技术获得燃烧器出口的压力和速度脉动,研究了不同雷诺数、当量比和扰动频率下的预混火焰传递函数.结果显示,随着脉动幅值的增加,火焰传递函数将出现由线性到非线性的变化过程.当量比、雷诺数和扰动频率的改变,都会影响火焰传递函数的幅值和相位特性.实验结果显示,放热率脉动同流场及火焰面的周期性变化直接相关.结果为掌握振荡燃烧机理,发展相关的预测理论和抑制技术提供参考.
关键词:
预混火焰
,
非稳定燃烧
,
火焰传递函数
,
动态测量
翁方龙
,
朱民
,
李东海
工程热物理学报
黎开管中燃烧振荡现象的实验研究发现,在不稳定发生的极限工况附近可能存在幅值周期性变化的振荡现象,也即拍振,其拍频可低于1 Hz.本文比较了铁丝网和穿孔陶瓷两种稳焰体对拍振发生的影响;通过时频分析揭示了拍振的声压脉动的主频随时间周期性变化的特征.采用基于数字信号处理器的控制系统,研究了对极限环和拍振的主动控制效果,实验结果表明,黎开管系统中导致拍振的非线性可能使得采用常规主动控制方法难以取得满意的控制效果.
关键词:
热声振荡
,
拍振
,
时频分析
,
主动控制
