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文檔簡介
1、氣動(dòng)多點(diǎn)供油系統(tǒng)能形成均勻油氣分布以降低燃燒所產(chǎn)生的污染物排放,能應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)低排放燃燒室。其基本原理是采用貧油部分預(yù)混預(yù)蒸發(fā)油氣組織,通過均勻密布的射流孔將混合油氣供入燃燒區(qū)。本文主要研究工作包括:完成了氣動(dòng)多點(diǎn)供油系統(tǒng)的概念方案設(shè)計(jì),對(duì)不同射流孔結(jié)構(gòu)形式的氣動(dòng)多點(diǎn)供油系統(tǒng)的預(yù)蒸發(fā)率、混合均勻程度等特性開展了數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究,得到其性能變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:
完成了氣動(dòng)多點(diǎn)供油系統(tǒng)油氣方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)及流動(dòng)方案設(shè)計(jì)
2、。采用貧油部分預(yù)混預(yù)蒸發(fā)概念,分析了油氣比及蒸發(fā)率的合適范圍。確定了供油系統(tǒng)蒸發(fā)腔尺寸,包括:平直蒸發(fā)段長度、鈍體蒸發(fā)段槽寬及頂角,噴嘴間距,射流孔初始射流角度。
初步研究了氣動(dòng)多點(diǎn)供油系統(tǒng)進(jìn)口氣流速度、進(jìn)口氣流溫度、射流孔結(jié)構(gòu)、供油量對(duì)燃油霧化、蒸發(fā)及混合性能的影響。研究結(jié)果表明:試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)口速度大于0.1Ma時(shí)射流孔結(jié)構(gòu)對(duì)腔內(nèi)燃油才有明顯的二次霧化效果。溫度是影響預(yù)蒸發(fā)率最主要的因素,進(jìn)口溫度越高,預(yù)蒸發(fā)效果越明顯,進(jìn)口溫
3、度為373K時(shí)燃油蒸發(fā)率較小,進(jìn)口溫度達(dá)到673K時(shí)預(yù)蒸發(fā)率超過65%。相同進(jìn)口溫度及供油量情況下,開孔面積越小且孔徑越小的結(jié)構(gòu)燃油駐留時(shí)間越長,蒸發(fā)率高。射流孔結(jié)構(gòu)和預(yù)蒸發(fā)率是影響油氣混合的主要因素。射流孔孔徑越大,燃油穿透高度越大;相同孔徑,不同孔間距,燃油穿透高度基本不變。常溫?zé)o蒸發(fā)情況下,相同孔徑D或孔間距S,都對(duì)應(yīng)存在一個(gè)較佳的孔間距S值或孔徑D值使蒸發(fā)腔下游橫截面燃油分布均勻程度較好;相同開孔面積情況下,選取S/D值在2-2
4、.5之間是合適的。預(yù)蒸發(fā)率低于35%時(shí),蒸發(fā)率的大小是影響油氣分布均勻程度的主要因素,預(yù)蒸發(fā)率越高,油氣分布越均勻。蒸發(fā)腔內(nèi)預(yù)蒸發(fā)率高于65%時(shí),射流孔結(jié)構(gòu)對(duì)油氣分布的均勻程度的影響逐漸凸顯,此時(shí),在相同開孔面積情況下,選取S/D值為2.5-3之間時(shí)蒸發(fā)腔下游橫截面燃油分布均勻程度較好。當(dāng)供油量超出供油系統(tǒng)所能承受的范圍時(shí)會(huì)發(fā)生“溢油”現(xiàn)象,本文試驗(yàn)中各射流孔結(jié)構(gòu)的供油系統(tǒng)發(fā)生“溢油”時(shí)蒸發(fā)腔內(nèi)臨界油氣當(dāng)量比均超過3。
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