多級釋熱超聲速燃燒室性能優(yōu)化研究.pdf

1、對于僅有一組燃料集中噴注的單級雙模態(tài)沖壓發(fā)動機燃燒室而言，受到幾何構(gòu)型與最高靜溫邊界的約束，在低來流馬赫數(shù)（如3~4）化學(xué)恰當(dāng)比工作時，其燃燒導(dǎo)致的背壓將激波串推出隔離段，造成進(jìn)氣道不起動。而多級釋熱燃燒室能夠很好地解決進(jìn)進(jìn)氣道不起動對單級燃燒室燃油當(dāng)量比的限制，而當(dāng)來流馬赫數(shù)較高時（如馬赫數(shù)6~7），較高當(dāng)量比下發(fā)動機燃燒室靜溫過高，超過材料耐溫極限，同時對冷卻系統(tǒng)的能力極具考驗。因而，釋熱的恰當(dāng)分配能夠在溫限和不起動約束下獲得雙模態(tài)

2、沖壓發(fā)動機的最優(yōu)性能。
　　本文以雙模態(tài)沖壓發(fā)動機的雙模態(tài)沖壓發(fā)動機多級釋熱燃燒室為研究對象，采用FLUENT進(jìn)行燃燒室的二維建模，探究在特定來流條件下兩級燃燒室釋熱分配對燃燒室流場及性能的影響。利用MATLAB/Simulink進(jìn)行一維建模，分析等動壓飛行條件下，在寬馬赫數(shù)運行范圍內(nèi)的發(fā)動機在不同的兩級釋熱下流動特點及性能變化規(guī)律，以獲得不同來流下發(fā)動機的運行邊界及模態(tài)分布特性。分析發(fā)現(xiàn)，不同來流條件下，釋熱分配的模態(tài)轉(zhuǎn)換邊界、

3、進(jìn)氣道不起動邊界以及高溫邊界具有不同的規(guī)律。而不同的來流馬赫數(shù)、不同的總當(dāng)量比下最優(yōu)性能參數(shù)對應(yīng)的釋熱分配也呈現(xiàn)不同的規(guī)律：就發(fā)動機未安裝推力而言，低來流馬赫數(shù)下應(yīng)盡量利用第二級燃燒室可以添加更多熱量的優(yōu)勢將釋熱在上游和下游合理分配，而高馬赫數(shù)下應(yīng)盡量在上游釋熱，以減少發(fā)動機做功能力損失。
　　基于寬馬赫數(shù)飛行條件下雙模態(tài)沖壓發(fā)動機的分析結(jié)果，針對多級燃燒室的典型參數(shù)，采用遺傳算法對發(fā)動機的性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得不同來流條件下發(fā)動