液雾的雾化蒸发与燃烧是一个极其复杂的过程,为了提高燃烧效率和减少污染物排放,这就要求对液雾雾化过程及燃烧过程开展详细的研究分析。基于此目标,本文针对贫燃预混预蒸发燃烧(Lean Premixed Prevaporated,LPP)技术开展了湍流液雾的雾化过程及燃烧过程的数值模拟研究。本文对预混室、喷嘴及燃烧室进行结构简化,建立了物理模型,对贫燃预混预蒸发燃烧过程进行了数值模拟,探寻湍流液雾雾化蒸发过程及燃烧过程的机理及影响因素。对不同的预热空气温度、旋流强度和燃烧器结构下的液雾雾化、蒸发及燃烧过程进行分析。首先,通过对气泡雾化器简化,并采用了离散相模型及蒸发定律,对不同预热空气温度、预混室入口旋流强度下预混室内雾化蒸发情况进行了数值模拟,通过对粒子轨道进行追踪及分析预混室内的速度、浓度场,发现预热空气温度越高,液雾蒸发越快,液滴存在时间越短,液雾炬越短;旋流强度不宜过大或过小,过大或过小均不利于下游燃烧;采用声比拟模型对预混室出口压力振荡分析,观察到预混预蒸发过程会引发一定程度的热声振荡且会作用到燃烧过程中。其次,在雾化蒸发工况前提下,采用涡耗散模型,经高温区点火后进行了燃烧过程数值模拟,对不同预热空气温度、预混室入口旋流强度及燃烧室入口旋流强度下燃烧室内燃烧特性及不稳定性进行分析,发现采用合适的预热空气温度、预混室入口旋流强度及燃烧室入口旋流强度时,能够使燃烧效果更好,排放量更少,并且燃烧保持稳定;采用波瓣旋流燃烧器时,燃烧效果比单纯采用旋流器时更好,且几乎没有污染物排放。由此可知,可以从预热空气温度、旋流强度及燃烧器结构等角度出发,改善液雾雾化蒸发过程,进而改善燃烧过程,从而降低排放、减少不稳定燃烧情况。