锅炉作为燃烧设备在各行各业中有着非常广泛的应用。燃烧器是锅炉设备取得良好燃烧效果的主要设备,对锅炉的安全运行和经济效益起着非常重要的作用。在过去几十年里,许多科学家和工程技术人员进行了大量的科研,投入了大量的经费研制成功了不同的燃烧器。本文将一种新型外旋流内直流主燃烧器作为选题来研究其特性,对提高煤粉燃烧器的稳燃性能有重要意义。本文通过对新型主燃烧器的冷态试验,得到了其冷态流场的分布状况。分别采用五孔探针和PIV对这种新型主燃烧器出口速度场进行了测量。本文研究了不同旋流叶片角度、不同圆管截面积、不同送风量以及旋流叶片所在燃烧器内部不同位置时燃烧器的出口流场中的轴向、切向、径向速度的变化状况及其扩展角的变化。比较详尽的分析了各个工况下的空气动力特性。得到了喷口附近出口中心轴平面左半平面各截面的速度场的变化是先保持速度几乎不变然后急速降低然后再略有增大再减小,而离喷口较远处速度则是直接呈减小的趋势。对比了采用五孔探针和PIV技术所得的结果,结果是相吻合的。最后,本文对这种新型外旋流内直流主燃烧器的空气动力场进行了数值模拟。采用了k ?εrealizable湍流模型,SIMPLEC算法。模拟得到了其速度场、压力场及湍流强度。模拟还得到了该流场存在两个较大的外回流区,通过切面流场可以很清晰地看出气流的旋转特性。中间直流部分要比外部旋流部分湍流强度要小。流经叶片出来的气流具有较大的脉动速度,湍流比较旺盛,湍流强度也大。模拟结果和试验结果有定性的吻合。从冷态试验和数值模拟两方面可以得出这种燃烧器具有特殊的流场分布,一次风喷口采用这种外旋流内直流形式,兼有直流和旋流的两种特性,且具有很好的调节作用。内直流可以保证一定的射程,外旋流可以卷吸高温烟气使着火更容易。