短環(huán)形燃燒室內(nèi)三維兩相燃燒流動研究.pdf

1、航空發(fā)動機燃燒室是燃油和空氣進行混合并燃燒的場所，如果燃料燃燒充分和完全，則釋放的化學(xué)能就越高，氣體獲得的動能也就越多，因此燃燒室的燃燒性能對整個發(fā)動機的性能將產(chǎn)生決定性的影響。 本文計算所采用的模型是在原始發(fā)動機結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行了必要的簡化，首先從多點噴射的角度對燃燒室內(nèi)的空氣流動、氣液霧化摻混、氣液燃燒等方面進行了數(shù)值模擬計算。計算結(jié)果表明：在不改變總的空氣流量的情況下，當(dāng)燃燒室頭部噴嘴和旋流器數(shù)目改變的時候，燃燒室頭部氣流

2、場會發(fā)生改變，特別是對頭部的回流區(qū)有很大的影響，并且回流區(qū)的大小范圍與噴嘴的數(shù)目并不是呈簡單的線性關(guān)系。由于氣流流場的改變，燃燒室內(nèi)的燃油液滴運動軌跡、燃油霧化摻混、索太爾平均直徑(SMD)均相應(yīng)發(fā)生改變，從而進一步影響到燃燒室內(nèi)的燃燒，主要是對出口截面處的溫度分布、溫差影響比較大。其次通過改變?nèi)紵覙?gòu)型來研究其對燃燒室內(nèi)流場和燃燒性能的影響。計算結(jié)果表明：傳統(tǒng)燃燒室內(nèi)的氣流回流區(qū)相對比較小，而且在出口處容易出現(xiàn)明顯的高溫區(qū)，通過改進燃

3、燒室形狀可以優(yōu)化燃燒室出口截面處的溫度分布。因此采用數(shù)值計算的方法可以優(yōu)化燃燒室構(gòu)型，并為燃燒室的設(shè)計提供了依據(jù)。 設(shè)計了燃燒室冷態(tài)實驗。通過高速運動分析儀獲得了液滴分布圖像，圖像與模擬計算結(jié)果是比較一致的，驗證了計算中所采用的液滴模型的合理性。 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)原理建立了多個模糊模型。通過采用合理的指標，利用模糊聚類模型對不同工況的實驗數(shù)據(jù)進行分類，并對發(fā)動機和燃燒室性能進行評判。利用已有實驗數(shù)據(jù)和預(yù)測模型，對未知工況的實