航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁溫?cái)?shù)值計(jì)算的工程適用性研究.pdf

1、本文以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室為對(duì)象，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁溫?cái)?shù)值計(jì)算的工程適用性問(wèn)題進(jìn)行了研究和驗(yàn)證工作。目的是驗(yàn)證和確認(rèn)數(shù)值計(jì)算方法及各種物理模型在燃燒室壁溫計(jì)算中的工程適用性以及物性參數(shù)對(duì)計(jì)算的影響，研究合理的簡(jiǎn)化方法。本文對(duì)燃燒室進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化，選擇合理的物理模型和采用較準(zhǔn)確的物性參數(shù)，建立了與實(shí)際燃燒室工作狀態(tài)較為相符的多達(dá)1000萬(wàn)網(wǎng)格的大規(guī)模的燃燒室壁溫計(jì)算數(shù)值計(jì)算模型。在高性能計(jì)算集群(HPCC)上使用商業(yè)CFD軟件采用并行

2、計(jì)算技術(shù)，對(duì)燃燒室內(nèi)噴霧、燃燒及火焰筒實(shí)體壁與燃?xì)饧袄鋮s氣流傳熱進(jìn)行三維多學(xué)科耦合數(shù)值計(jì)算。求得火焰筒壁面溫度分布，同時(shí)也得到了描述燃燒室內(nèi)流動(dòng)、噴霧及兩相流動(dòng)、燃燒等過(guò)程的變量的數(shù)值解。 論文綜述了航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁溫計(jì)算的工程適用性問(wèn)題的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)燃燒室工作過(guò)程特別是傳熱過(guò)程進(jìn)行了較為全面深入的分析，論述了壁溫?cái)?shù)值計(jì)算的相關(guān)理論。計(jì)算模型采用Realizableκ-ε兩方程湍流模型模擬氣體湍流流動(dòng)，采用隨機(jī)軌道模型

3、和壓力．旋流霧化噴嘴模型模擬噴嘴的霧化特性，應(yīng)用快速反應(yīng)簡(jiǎn)化PDF模型模擬湍流擴(kuò)散燃燒，用P-1輻射模型估算輻射通量。詳細(xì)描述了計(jì)算模型各參數(shù)及其確定依據(jù)。通過(guò)計(jì)算得到的火焰筒壁溫分布與燃燒室壁溫一般規(guī)律、氣膜冷卻基礎(chǔ)研究的結(jié)果和其他研究者的研究成果對(duì)比，以及將燃燒室出口溫度和溫度場(chǎng)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比等方式，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析?？己肆擞?jì)算模型的合理性和正確性，驗(yàn)證了航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁溫?cái)?shù)值計(jì)算的工程適用性，對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研究和設(shè)計(jì)具有一