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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李豪傑
研究生(外文):Haur-Jye Lee
論文名稱:燃料噴注技術對縫隙式V型駐焰器燃燒特性之研究
論文名稱(外文):Combustion Performance of The Slit V-gutter Flameholders with Fuel Injectin Technique
指導教授:王覺寬
指導教授(外文):Muh-Rong Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1995
畢業學年度:83
語文別:中文
論文頁數:108
中文關鍵詞:縫隙式V型駐焰器旁通噴注燃料量燃油分佈桿
外文關鍵詞:Slit V-gutter FlameholdersBy-path FuelFuel Bar
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本研究之目的在以實驗方法探討燃料噴注技術對縫隙式V型駐焰器燃燒特
性之影響。實驗之模型為幾何阻塞比 40%,夾角46°之縫隙式V型駐焰器
其縫隙寬度為2.5mm、縫隙的重疊長度為7.6mm、後緣延伸長度為6 mm。主
燃油噴注方式,分單燃料分佈桿及雙燃料分佈桿兩種噴注方式;而旁通燃
料噴注技術則是從總燃料量中分出小量的燃料由旁通燃料噴注管直接注入
縫隙式V型駐焰器之下方縫隙中,並由流量計控制注入的旁通燃料量(BF)
。就應用旁通燃料噴注技術而言,在總燃料量保持一定的情況下,當小量
的旁通燃料噴注時,會使燃料噴注截面之燃料濃度分佈有顯著之改變,即
大幅度提高局部燃料濃度值。此種迴流區內局部燃料濃度的重新分配進一
步提升了縫隙式V型駐焰器之貧油點火極限性能。而由燃燒產物成分濃度
得知,隨旁通噴注燃料量之增加,亦同時增強了迴流區內之燃燒強度,並
且旁通燃料噴注時,會在下剪流層中形成一層高燃料濃度之未燃區,因此
大幅提升了縫隙式V型駐焰器之火焰吹熄極限性能。也因下剪流層形成一
層較高燃料濃度之未燃區,導致在貧油吹熄過程中,雖然上剪流層火焰早
已消失,但下剪流層的火焰卻一直維持穩定的燃燒而成為一熱源供應處,
並使駐焰器繼續保持駐焰狀態,同時使火焰在吹過程中出現之振盪及回火
熄滅現象消失。  實驗結果亦顯示,近吹熄流場時,加入旁通噴注燃料
後,會使得原來呈現大幅度不穩定振盪之流場壓力變化轉變成只有小幅度
振盪的壓力變化,表示流場已回復到穩定駐焰的狀態。所以,旁通燃料噴
注技術可做為控制流場壓力變化之方法,以達到控制流場穩定駐焰之目的
。就單燃料分佈桿與雙燃料分佈桿兩種不同的主燃料噴注方式而言,流場
觀察、燃燒產物成分濃度分佈及燃燒流場溫度分佈之實驗結果皆顯示,雖
然因雙燃料分佈桿之局部燃料濃度分佈較低而均勻,致貧油點火及貧油吹
熄極限性能較差,但因燃料濃度分佈較均勻,所以在剪流層中有較大的火
焰面積以進行更完全之燃燒反應。故知在雙燃料分佈桿的主燃料噴注方式
下,若再應用旁通燃料噴注技術,則不僅能提升縫隙式V型駐焰器之火焰
穩定極限性能,更能促進燃燒反應之完全,以全面提升駐焰器之駐焰性能

The performance of the slit V-gutter flameholders with fuel
injection technique are investigated by experimental method.
The test model is the slit V-gutter flameholder with the
geometrical blockage ratio of 40% and apex angle of 46°. The
tests are ca rried out in a rectangular duct with cross section
of 10cm×10cm The fuel is supplied by a control mechanism. The
fuel supply in cludes: (a)Main Fuel Injections by Single-Fuel
Bar & Twin-Fuel Bar are studied, (b)By-path Fuel Injection
Technique. Most of the fuel is supplied to the Single-Fuel Bar
or the Twin-Fuel Bar located at 40cm and 35cm upstream of the
flameholder, res- pectively. The by-path fuel that is a small
portion of the fuel, typically 1 % - 5 %, is divided from the
main fuel supply and directly injected into the lower slit of
the slit V-gutter flameholder. Results show that the local fuel
concentration in the region of recirculation zone increases,
especially near the by-path fuel injection port, when a small
amount of by-path fuel(1%-5%) is injected. The lean ignition
limit hence extends significantly due to this fuel
redistribution. Mea- surements of concentration of combustion
products also show that the local unburned fuel concentration
in the lower bound shear layer region increases due to this by-
path fuel. Hence, the lean blow-off limit is also significantly
extended. Flow visualization shows that there is a stable
combustion zone at the lower bound shear layer region under the
by-path fuel injection. This, in turn, provides heat source to
stabilize the flame. Consquently, the combustion process turns
from the unstable condition to a stable condi- tion and the
amplitude of pressure oscillation reduces sig- nificantly once
the by-path fuel is injected during the lean blowout operation.
This indicates the by-path fuel injection technique can be used
to stabilize the unstable flame occurs in the flashback
extinction process.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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