高速噴嘴內(nèi)燃油預(yù)混合蒸發(fā)過程數(shù)值研究.pdf

1、低污染燃燒是未來先進(jìn)航空燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的發(fā)展趨勢。貧油的燃油-空氣預(yù)混預(yù)蒸發(fā)LPP(Lean Premixed Pre-evaporation)是LPP低污染燃燒的技術(shù)關(guān)鍵和必然要求。近年來，LPP燃燒技術(shù)已引起了國內(nèi)外研究工作者和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注，現(xiàn)已進(jìn)入試驗(yàn)應(yīng)用階段。
　　本文針對(duì)預(yù)混預(yù)蒸發(fā)燃燒室的關(guān)鍵問題，即如何解決燃油.空氣在形成可燃混合物過程中易引發(fā)燃料的自燃和回火進(jìn)行了分析和CFD數(shù)值研究。認(rèn)為必須使燃油-空氣的LP

2、P過程形成可燃混合物的時(shí)間小于燃油點(diǎn)火延遲時(shí)間。而采用燃油-空氣交叉射流是實(shí)現(xiàn)高效的LPP過程的有效方式，當(dāng)前的研究多以試驗(yàn)研究為主。本文針對(duì)有限空間內(nèi)燃油-空氣交叉射流的預(yù)混合過程和規(guī)律進(jìn)行了CFD數(shù)值研究。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合他人的試驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)了快速高效的LPP模型噴嘴。對(duì)其性能進(jìn)行了預(yù)測，并對(duì)其在模型燃燒室內(nèi)的預(yù)混燃燒效果進(jìn)行了評(píng)估，使本文的研究結(jié)果具有工程應(yīng)用價(jià)值。
　　結(jié)合試驗(yàn)研究，用歐拉-歐拉兩相流模型結(jié)合UDF，對(duì)濃相

3、燃油單孔射流與高速空氣射流的交叉混合過程進(jìn)行了CFD數(shù)值模擬，得到了與試驗(yàn)結(jié)果相符合的結(jié)論。通過對(duì)射流動(dòng)力學(xué)和射流穿透深度的規(guī)律研究，找到了影響射流的穿透深度和射流沿氣流流動(dòng)方向彎曲和腎渦形成的主要因素。系統(tǒng)地?cái)?shù)值分析了腎渦隨著內(nèi)旋的逐漸增強(qiáng)導(dǎo)致表面斷裂并破碎形成液滴的霧化機(jī)理和影響霧化效果的主要影響因素。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了具有不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的快速混合噴嘴，并對(duì)停留蒸發(fā)時(shí)間、混合傳熱和總壓損失等性能進(jìn)行了數(shù)值仿真。從而得到了綜合性能最