【Цель】 В условиях усугубляющихся проблем с энергией и окружающей средой водородное топливо привлекает большое внимание во всем мире. Водород имеет широкий источник, и в сочетании с технологией миксованного сгорания можно достичь сгорания без углеродных и с низким содержанием оксидов азота. Возможность стабильно и мало загрязняюще гореть миксованного горелка зависит от характеристик смешивания топлива и воздуха и характеристик сгорания на этой основе, поэтому исследование свойств смешивания миксованного горелка крайне необходимо. 【Методы】 На основе самостоятельно разработанного одноступенчатого миксованного горелка с использованием численного моделирования исследованы характеристики смешивания и потока внутри горелки, изучен принцип ее работы, а также изучено влияние разных смещений, длины смешивания, форм воздухозаборников и отношения импульсного потока на структуру конвекционного поля и характеристики смешивания при низкой мощности. 【Результаты】 Численное моделирование показало, что увеличение смещения и длины смешивания способствует улучшению однородности смешивания. С увеличением смещения влияние эквивалентного отношения на эффект смешивания постепенно увеличивается, увеличение эквивалентного отношения ускоряет слияние внутренних вихрей, сила сжатия внешних вихрей возрастает; при увеличении длины смешивания до определенной длины скорость роста индекса однородности замедляется, при этом водород сильно рассеивается, и трудно контролировать полное смешивание внутри зоны смешивания; при небольшой глубине струи более хорошие характеристики смешивания наблюдаются у воздухозаборников с низким отношением высоты к ширине и площадью верхней и нижней частей, при низком эквивалентном отношении внутренние вихри треугольных воздухозаборников оказывают сильное втягивающее воздействие на топливо; однородность смешивания является результатом совместного действия отношения импульсного потока и интенсивности вихрей, в малоразмерном поперечном потоке влияние отношения импульсного потока струи заметнее, чем интенсивность вихрей, при одинаковом отношении импульсного потока меньшие по размеру воздухозаборники обеспечивают лучшее смешивание. С увеличением отношения импульсного потока распределение топлива изменяется от полукруглого до формы капли, а затем до подковообразной формы. 【Вывод】 Результаты исследования имеют справочную ценность для оптимизации конструкции и применения технологии миксованного сгорания в микротурбогенераторах.

Микротурбогенератор; одноступенчатый миксованный горелка; характеристики потока; характеристики смешивания; индекс однородности