湍流脈動(dòng)性能對(duì)短環(huán)形燃燒室燃燒流場(chǎng)的影響.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)燃燒室提出了更高的要求,容積熱負(fù)荷越來(lái)越高,長(zhǎng)度尺寸減小,工作環(huán)境愈加惡劣。燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的燃燒流場(chǎng)通常處于高雷諾數(shù)的湍流流動(dòng)狀態(tài)。旋流器作為其主要部件之一,其結(jié)構(gòu)變化會(huì)引起下游流場(chǎng)的湍流脈動(dòng)性能的變化,進(jìn)而影響燃燒室的整體工作性能。因此,研究湍流脈動(dòng)性能對(duì)燃燒流場(chǎng)的影響有著重要的意義。本文針對(duì)某型航空燃?xì)廨啓C(jī)短環(huán)形燃燒室進(jìn)行了三維物理模型的建立,通過(guò)對(duì)其主要組成部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn),研究討論了該型燃燒室在容積熱負(fù)荷增

2、加的工況下的工作特性,得到了良好的設(shè)計(jì)結(jié)果,為燃?xì)廨啓C(jī)短環(huán)形燃燒室的設(shè)計(jì)提供了參考和借鑒。
　　本文首先依據(jù)燃燒流場(chǎng)的特點(diǎn),利用CKEMKIN軟件構(gòu)建了燃料燃燒室的初步化學(xué)反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)并以此確定最佳空氣配比,再利用微元法得出各個(gè)反應(yīng)區(qū)的體積以確?；鹧嫱矁?nèi)可以提供足夠的反應(yīng)空間。取整體燃燒室的二十分之一作為研究對(duì)象,根據(jù)燃燒室的尺寸限制要求建立了其三維物理模型,其中擴(kuò)壓器采用短突擴(kuò)擴(kuò)壓器,旋流器選用雙級(jí)斜切徑向旋流器。在容積熱負(fù)荷增加

3、的工況下,利用Fluent軟件對(duì)燃燒室進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了初始模型熱態(tài)流場(chǎng)的特點(diǎn)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化。本文主要針對(duì)旋流器的工作性能展開(kāi)了細(xì)致的研究,考察了其在不同結(jié)構(gòu)尺寸下的對(duì)燃燒流場(chǎng)的影響。在利用Fluent進(jìn)行燃燒室三維數(shù)值計(jì)算時(shí),采用Realizablekε雙方程湍流模型,EDC燃燒模型,CONE噴嘴來(lái)模擬噴油霧化的過(guò)程。采用顆粒群軌道模型來(lái)描述液相油滴的運(yùn)動(dòng)軌跡和變化歷程。對(duì)控制方程采用迎風(fēng)的差分格式進(jìn)行離散,壁面處理