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可控涡生物质燃烧机冷态流场的数值研究
    一，钝体燃烧器对劣质煤的稳燃怍用已为大量的研究所证实，  研究表明，其效果很大程度上取决于钝体后的回流强度，本文提出的可控涡生物质燃烧机，是在原有钝体的基础上，从钝体底面的两个尖角处引出附加射流（图1），利用射流的卷吸特性强化钝体后的回流，从而达到改善稳燃效果的目的．介绍了对可控涡燃烧器所做的冷态试验及燃烧试验，试验发现，当附加射流以合适的角度射出时，可以对钝体后回流起到强化和调节作用．燃烧过程中，4投附加射流后着火区域温度明显提高．本文在此基础上对可控涡燃烧器的冷态流场进行了数值研究，着重研究了附加射流速度和方向对钝体后回流特性的影响．
    二、数学模型及计算方法    将可控涡燃烧器简化为二维平面问题处理，并限于突扩通道中．二维平面湍流流动的时平均守恒方程组可写成如下的通用形式：
    对上面的方程采用混合差分的格式离散化．边界条件是这样给定的：进口断面的流动假定是充分发展的湍流，且流动是均匀的；在对称轴及出口断面上，一般物理量均满足零梯度条件，对出口断面上的速度“附加总体连续性条件修正，壁面的处理引入了壁面函数，钝体的斜壁是用台阶代替的．考虑到计算中将钝体部分跳开，因此附加射流的参数对参加计算的部份是一个边界条件．为简化计算，将附加射流的速度按其方向分解为两个分速度，分别给定钝体尖角处的两个速度及相应的湍动能、耗散率及密度．  本文采用SIMPLE算法依次迭代求解各量，对拟线性的差分方程组采用逐线的TDMA方法求解，为了保证解的收敛性，在迭代过程中进行了低松弛．
    三、计算结果及分析  在计算可控涡流场之前，先计算了突扩通道中的流场以及钝体分离流动的流场．计算结果与已有文献的结果及试验结果相比是接近的，从而检验了程序的正确性，在有附加射流的情况下，分别对不同的附加射流喷射角p、不同的附加射流速度u，进行了计算，分别讨论如下：
    i．卢值对回流特性的影响    首先看p= 900的情况，此时附加射流是从钝体底面上射出的，其方向与钝体的底面桕垂直．图2是计算得到的回流区形状及质量回流率分布．与没有附加射流的情况比较，投附加射流并没有增强回流，附加射流速度较高时，回流区尺寸减小了很多．这说明p一900的喷射角是不合适的，因为此时附加射流直接射人回流区内，破坏了回流区的形成．
为此工况的计算结果．由于附加射流引入后大大增加了主气流的横向动量，使得回流区宽度和质量回流率增加得较多，回流区长度也有所增加．但由于这种工况下主气流的外扩张角会较大，因此其应用价值比较小．合适的芦值将位于00-900间．为此对芦分别为150、300、450、600四种工况进行了计算，结果如图4所示．可以发现，回流区宽度和质量回流率随卢值减小而增大，这是因为p愈小，附290加射流的横向动量愈大，而回流区长度是p为15 0和300时最大．考虑到I一1 5j时主气流外扩张角较大，故p一300是附加射流合适的喷射角度，这里的计算结果与文献[1]的试验结果相比，定性上是完全一致的．
    2．附加射流速度摊．对回流特性的影响    选取卢一30U的可控涡燃烧器研究附加射流速度对叵l流特性的影响．图5是附加射流速度分别为30、40、1 00和150(m／s)时的计结果，可以发现，回流区长度、宽度及质量回流率都是随着射流速度的增加而增加的，既使附加射流速发低于主气流速度，L流强度也有所增强，这说明可以通过改’竖附加射流速度删节钝体后1回流晌强度，计算结果与试验结果在趋势上也是完全一致的，

    四、小结    对可控涡燃烧器冷态流场所作的数值研究表明，在钝体}二SI出j埘股付加射流，只要方向选取得合适，就可以强化钝体后的回流，改变附加射流的速度；ir以调节回流的强嚏，计算结果与试验结果在趋势L是完全一致的．

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