多級(jí)駐渦技術(shù)在短環(huán)形燃燒室中的應(yīng)用.pdf

1、隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的排放問(wèn)題越來(lái)越突出，國(guó)內(nèi)、外制定了日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。為此，世界各國(guó)紛紛投入大量的人力、物力對(duì)降低燃燒室污染物的技術(shù)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了不同的低污染燃燒室。
　　本文以某型航空燃?xì)廨啓C(jī)短環(huán)形燃燒室為基礎(chǔ)模型，討論了一種新的組織燃燒方式，在燃燒室頭部設(shè)計(jì)了一種多角星鈍體結(jié)構(gòu)來(lái)組織燃燒室頭部氣流，利用頭部鈍體結(jié)構(gòu)和主燃孔結(jié)構(gòu)共同作用在燃燒室頭部形成多級(jí)駐渦，通過(guò)分級(jí)燃燒的方式來(lái)達(dá)到高效燃燒、低排放的

2、目的。
　　首先建立燃燒室的化學(xué)反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)模型，使用 Chemkin軟件包對(duì)燃燒室的配氣進(jìn)行粗略的計(jì)算，運(yùn)用微元法獲得燃燒室各反應(yīng)區(qū)的最小有效反應(yīng)體積，確?；鹧嫱矁?nèi)有足夠的反應(yīng)空間。為了減少數(shù)值分析的計(jì)算量，取其中的一個(gè)頭部即整個(gè)環(huán)腔的二十分之一建立三維模型，在燃燒室頭部設(shè)計(jì)了多角星進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，利用鈍體在燃燒室頭部形成分級(jí)駐渦的氣流結(jié)構(gòu)。使用 ICEM軟件對(duì)計(jì)算域網(wǎng)格進(jìn)行離散，利用數(shù)值模擬軟件FLUENT對(duì)燃燒室的燃燒流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，

3、其中使用了Realizable k??雙方程湍流模型， ED燃燒模型，CONE噴嘴模型對(duì)燃油的破碎、霧化過(guò)程進(jìn)行模擬。采用迎風(fēng)的差分格式對(duì)控制方程進(jìn)行離散，使用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法對(duì)壁面進(jìn)行處理，用SIMPLE算法對(duì)離散方程進(jìn)行求解。文中考察了頭部進(jìn)氣結(jié)構(gòu)位置變化、自身對(duì)稱(chēng)性及進(jìn)氣比例對(duì)燃燒室流場(chǎng)的影響。
　　計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)六角鈍體頂角截面與主燃孔射流方向垂直時(shí)，駐渦分級(jí)效果最佳；頭部進(jìn)氣比例在40％左右時(shí)，一級(jí)駐渦的尺寸最大；六角結(jié)