胡羽
- 作品数：4 被引量：23H指数：3
- 供职机构：清华大学机械工程学院热科学与动力工程教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理一般工业技术更多>>
- 龙卷旋涡的大涡模拟及能量分离机理被引量：3
- 2016年
- 为揭示龙卷旋涡内部的能量分离机理,探索这种特殊旋涡的形成条件,采用亚网格动能(k方程)、有限容积方法对基于Ranque-Hilsch效应的旋涡发生器内部及外部空间可压缩强旋气流进行了大涡模拟(LES)研究.模拟结果再现了强旋气流的特征以及实验观察到的能量分离和真空度分布规律.结果表明,常温气流在强烈旋转时会形成径向温度梯度(即所谓的"能量分离"),其根本原因是旋转流动产生的径向压力梯度和气体的可压缩性协同作用所致;同时发现,在切向进气的喷嘴喉部存在局部降温现象,这有待实验进一步证实.研究结果为深入认识龙卷旋涡特性提供了重要依据.
- 李科胡羽黄兴亮祁海鹰
- 关键词：真空度大涡模拟
- 龙卷旋涡的真空与能量分离特性研究被引量：2
- 2016年
- 为深入认识龙卷旋涡的气动特性,探索旋涡的形成条件,该文基于Ranque-Hilsch效应设计了若干旋射管,并通过流场可视化和参数测量,对龙卷旋涡的真空度和能量分离特性进行了研究。结果表明:龙卷旋涡依靠强旋同时产生真空吸引和离心扩张2种相反的效应,维持了很小的射流张角和良好的气动封闭性;旋涡具有对外的屏蔽效应和与环境气体之间的滑移效应,维持了射流中心的高真空区、真空度"火山口"状非均匀径向分布和指数型式轴向衰减特征;旋涡具有很强的能量分离效应,与当地真空度和气流流动方向密切相关;进气压力和高真空度是形成龙卷旋涡的充要条件,压力能转化为旋转动能的比例随压力增高而加大;优化旋射管结构可提高能量转化效率。研究结果为揭示龙卷旋涡的生成机理以及研究旋涡与燃烧之间的相互作用提供了重要依据。
- 祁海鹰黄兴亮胡羽李科孙新玉王志鹏
- 关键词：真空度屏蔽效应
- 改善低NO_x燃烧室预混均匀性的结构优化策略被引量：10
- 2017年
- 为解决我国自主研发的某重型燃气轮机DLN燃烧室NO_x排放超标问题,基于"小幅改动",在有限预混空间的前提下,采用一系列结构改进方案与策略,改进中心燃烧区燃料/空气预混均匀性。结果表明,将中心区旋流器移至预混通道上游,可将预混非均匀度从原有的51.8%降至16.7%,而通过调整燃料喷射方向以及喷孔分布规律,可进一步减少非均匀度至10.9%。由此归纳稀相预混燃烧室预混机构的设计策略与要点:一是旋流延长实际预混距离;二是利用旋流产生的强湍流促进燃料的对流扩散;三是调整燃料射流方向或增加导流板,避免管后涡流区对燃料扩散的削弱影响;四是燃料开孔位置大小规律需与来流空气速度分布相匹配。
- 祝俊宗胡羽夏单城祁海鹰
- 关键词：旋流回火
- 关于超临界CO2-Allam循环及燃烧的研究进展被引量：9
- 2019年
- Allam循环是以超临界CO2(s CO2)为工质、通过燃料和氧气直接燃烧加热的一种新型Brayton循环。为了掌握国内外相关前沿发展动态,综述Allam循环的基本原理、经济性、工质物性、基本燃烧特性和材料腐蚀的研究进展。结果表明,Allam循环在工作压力30MPa、透平进口温度1100℃时的供电效率,比现有的F级燃气轮机天然气联合循环高2.3个百分点,可燃用天然气和煤制合成气,实现完全碳捕集,无NOx等污染物排放,并可与煤气化系统形成新型整体式联合循环;真实气体状态方程SW和LKP方程可分别用于计算纯s CO2与混合物的状态参数;甲烷在s CO2气氛中的层流火焰传播速度比在亚临界CO2/空气混合物中高100倍,随当量比单调升并趋于恒定,不存在富燃料熄火极限;受压力影响显著;现有详细反应动力学机理中的Aramco2.0与USC-II预计更适于描述超临界燃烧特性;超临界CO2在450℃以上对合金材料的腐蚀性加剧,少量含水有抑制作用;材料中的合金Cr含量是抗腐蚀的关键因素;燃烧室筒壁材料宜用镍基合金,近些年,美国多个国家实验室和公司已完成核电s CO2循环论证和再压缩循环试验装置,完成天然气及合成气s CO2燃烧室设计,并通过台架试验,进入50MW(th)天然气电厂示范阶段,我国于2017年启动重点研发计划项目“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”,应在此基础上及早开展Allam循环关键技术基础研究。
- 章建徽张子君胡羽田园祁海鹰
- 关键词：超临界CO2燃烧特性
