MECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEERMECHANICALENGINEER网址：www.jxgcs.com电邮：hrbengineer@163.com2023年第8期机械工程师燃气炉燃烧器流场仿真分析郝振东（特灵科技亚太研发中心，江苏太仓215400）0引言喷射式燃烧器通常应用在燃气炉领域，通常为文丘里管型式，也被称为引射器，其结构设计优劣直接影响燃气与空气的混合程度，进而影响燃烧效率[1]。根据燃气压力不同，又被分为高压引射器（大于2000Pa）、低压引射器（小于2000Pa），本文燃气炉供气压力小于2000Pa。出口处的炉头由金属粉末压铸而成，起到稳定火焰并防止火焰回流的作用。正常使用中，燃气经由燃烧器入口进入，利用高速燃气的喷射作用，在入口处形成负压区，卷吸低压空气进入喷嘴，该卷吸空气被称为一次空气，一次空气与燃气充分混合流出燃烧器后，二次空气被卷吸，在炉头表面稳定充分燃烧。这种燃烧属于部分预混燃烧，燃烧过程受混合过程控制。不同结构的燃烧器，燃气与空气的混合程度存在差异，并影响燃烧速度及燃烧效率[2-3]。本文主要研究燃烧器的引射性能以及两种具有不同炉头结构的燃烧器燃气扩散性能的差异。该炉头由3部分组成，中心为大圆孔，径向圆周均匀分布8个小圆孔，最外侧均匀分布16个狭窄扁孔。炉头差异在于外侧的狭窄扁孔中是否有阶跃凸台结构。1燃烧器的数值模拟分析1.1燃烧器建模与网格划分燃烧器由收缩段、混合段、扩压段和炉头等4部分组成，尺寸规格为68.58mm×114.3mm×30.02mm，结构型式如图1所示。燃气喷口为圆形，直径为10.16mm，位于入口中心。炉头如图2所示，分为2种类型：1）炉头1外缘出口带凸台；2）炉头2外缘出口不带凸台。本文讨论对象为家用燃气炉用到的燃气燃烧器，头部固定燃气喷嘴，底部安装炉头，壳体为文丘里管样式。使用三维设计软件Creo创建几何模型，使用IECM对模型进行前处理，在ICEM中删除多余的几何，提取流体域。为了研究燃气流出燃烧器后的流场情况，在燃烧器出口创建外场。为了简化分析，不考虑燃气喷嘴的结构型式；由于该模型为轴对称模型，故仅对1/8模型进行分析，缩短计算时间。网格划分采用四面体网格，对燃烧器入口/出口进行局部网格加密，同时在燃烧器壁面与炉头表面创建3层边界层网格，网格创建完成后，模型网...
