基于声学模态分析的燃气锅炉热声振荡研究

• 作者: 鲁朋朋 潘登 朱彤 齐国利 王中伟
• 来源期刊: 工业加热
• 关键词: 热声振荡 燃气锅炉 声学模态 模态频率
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 数值模拟|MIMIC SIMULATION
• 页码范围: 22-26,40
• 页数: 6页
• 分类号: TK229.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-1639.2021.05.007

摘要

针对某350 kW燃气工业锅炉出现的压力振荡现象开展了实验与模拟研究.实验研究了不同过量空气系数条件下锅炉炉膛的压力波动特征,结果表明:炉膛内压力波动表现出低频振荡特征,过量空气系数范围为1.19～1.59时,炉膛压力振荡峰值频率为25.6～24.3 Hz;结合CFD燃烧过程数值模拟和声学模拟,计算了实验工况条件下锅炉系统空腔的声学模态,计算中考虑了锅炉系统空腔的温度分布对声学模态的影响,计算得到二阶声学模态频率范围为24.2～27.5 Hz,与实验得到的炉膛的压力波动峰值频率区间一致,且锅炉尾部换热器和排烟管道对锅炉系统空腔声学模态有较大影响,说明CFD方法结合空腔的声学模态分析可用于预测热声耦合的特征频率.