燃气轮机发电作为一种高效,清洁的发电形式在未来具有很大的发展前景。燃烧室是燃气轮机的三大部件之一,燃烧室的优化设计对于提高燃烧效率、降低污染物排放非常重要。本文将采用数值模拟方法研究旋流器通道宽度和预混段的出口角度对于旋流预混燃烧的影响,为燃气轮机干式低排放燃烧室的优化设计和改造提供参考。本文的主要工作如下:首先采用Gambit软件对燃烧器进行几何建模和网格划分,构建了基准方案下的Fluent计算模型,并将基准方案的数值模拟结果与实验结果进行对比,证明了数值计算模型的有效性,为以后的工作奠定了基础。其次通过设置不同的方案研究了旋流器通道宽度对旋流预混燃烧的影响。分析了不同方案下燃烧室内速度场、温度场、火焰形态、回流区形态及NOx生成速率及排放浓度的变化规律。采用流线刻画了回流区形态,并解释了速度场与温度场的耦合关系。综合CO和NOx排放得出最佳的旋流器通道宽度参数。最后研究了预混段的出口角度对旋流预混燃烧的影响。分析了预混段的出口角度对燃烧室内速度场、温度场、火焰形态、回流区形态及NOx生成速率及排放浓度的影响规律。综合CO和NOx排放得出最佳的预混段出口角度参数。从火焰与回流区的相对位置角度解释了不同方案中温度场的变化趋势。分析了影响燃烧室内NOx生成速率的因素,为降低燃烧器的氮氧化物排放提供参考。