低旋流火焰文献综述（持续更新中……）

introdction

传统的高旋流（或者强旋流）燃烧模式被广泛应用，但仍然存在以下几个问题：首先是实用工况范围较窄(？不知道为什么)、NOx排放高以及回流回烧毁燃烧部件本身。为了避免以上3个问题，R.K.Cheng 提出了低旋流燃烧器，和高旋流燃烧不同，低旋流由于流场不同，火焰的稳定机制也不相同。

低旋流火焰流场中没有明显的回流区. 火焰在大部分情况下是抬升的.

旋流器

低旋流燃烧器的旋流器一般包括两个部分，一部分是外环的旋流叶片阵列，另外一部分是中心的多孔板。中心的射流有助于抑制回流区的形成，实现低旋流的效果。

旋流数的计算

LSB 旋流数计算公式（0.4~0.55）： $$ S=\frac{2}{3}tan\alpha\frac{1-R^3}{1-R^2+m^2((1/R^2)-1)R^2}, \quad m=m_c/m_s\quad R=R_c/R_i $$

HSB 旋流数计算公式（0.6~1.6）：

$$ S=\frac{2}{3}tan\alpha\frac{1-R^3}{1-R^2} $$

低旋流流场

由于旋流的强度较弱，周向动量太弱不能导致涡破碎从而出现的回流区。

低旋流火焰的流场没有回流区，所有的速度都是正向的，重要特征是燃烧器喉道下游的平均速度线性下降，这种"下坡"提供了火焰的稳定机制。它允许火焰从下游一侧传播到这个斜坡上，并在局部流速与火焰速度相等的位置定居。由于燃烧器喉部的流速高于火焰速度，所以火焰不会回闪。它也不会爆炸，因为下游的速度低于火焰的速度。

reference

[1]Johnson M R, Littlejohn D, Nazeer W A, et al. A comparison of the flowfields and emissions of high-swirl injectors and low-swirl injectors for lean premixed gas turbines[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2005, 30(2): 2867-2874.

[2]Cheng R K, Yegian D T, Miyasato M M, et al. Scaling and development of low-swirl burners for low-emission furnaces and boilers[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2000, 28(1): 1305-1313.