微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室三維紊流數(shù)值仿真.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)是高性能的高科技動力機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于電站、航空、船舶、石油和天然氣輸送等諸多工業(yè)領(lǐng)域。燃燒室是燃?xì)廨啓C(jī)中一個(gè)不可缺少的重要部件，燃燒室的工作過程遠(yuǎn)比燃?xì)廨啓C(jī)其他部件復(fù)雜，它涉及氣體流動、傳熱、傳質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)等一系列復(fù)雜過程。隨著計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算燃燒學(xué)、計(jì)算機(jī)軟硬件的迅速發(fā)展，燃燒室內(nèi)流場的數(shù)值模擬是必然的發(fā)展趨勢，這將促進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)工作的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性的提高，對燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展與應(yīng)用具有重要的理論意義和工程價(jià)值。

2、>　　本文以 Allied Signal75kw微型燃?xì)廨啓C(jī)的圓筒形燃燒室為研究對象，應(yīng)用CATIA V5軟件進(jìn)行實(shí)體建模，燃燒室頭部軸向旋流器和徑向旋流器的建模是本文的重點(diǎn)和難點(diǎn)，旋流器建模成功與否直接影響到劃分網(wǎng)格的質(zhì)量和數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。
　　采用Fluent軟件對燃燒室冷態(tài)流場和熱態(tài)流場進(jìn)行數(shù)值仿真，數(shù)值模擬方法選用Reynolds平均法(RANS)，紊流模型選取重整化群RNG k-ε兩方程紊流模型，算法選取SIMPLEC

3、算法，燃燒選取EBU-Arrhenius模型，對基本控制方程的求解采用混合格式(HDS)。
　　本文研究結(jié)果表明，計(jì)算得到的冷態(tài)流場和熱態(tài)流場具有定性上的正確性。在燃燒室前端中心處，有一強(qiáng)的中心回流區(qū)和一角回流區(qū)，熱態(tài)流場與冷態(tài)流場有一定的相似性，熱態(tài)流場的中心回流區(qū)長度小于冷態(tài)流場的中心回流區(qū)長度，并且熱態(tài)時(shí)氣流軸向速度大于冷態(tài)時(shí)氣流軸向速度。本文研究成果為進(jìn)一步研究強(qiáng)化燃燒問題和燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　本