短環(huán)形燃燒室內(nèi)三維兩相燃燒流動(dòng)研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室是燃油和空氣進(jìn)行混合并燃燒的場(chǎng)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(dòng)能也就越多，因此燃燒室的燃燒性能對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能將產(chǎn)生決定性的影響。 本文計(jì)算所采用的模型是在原始發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了必要的簡(jiǎn)化，首先從多點(diǎn)噴射的角度對(duì)燃燒室內(nèi)的空氣流動(dòng)、氣液霧化摻混、氣液燃燒等方面進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。計(jì)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(shí)候，燃燒室頭部氣流

2、場(chǎng)會(huì)發(fā)生改變，特別是對(duì)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(jiǎn)單的線性關(guān)系。由于氣流流場(chǎng)的改變，燃燒室內(nèi)的燃油液滴運(yùn)動(dòng)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(jìn)一步影響到燃燒室內(nèi)的燃燒，主要是對(duì)出口截面處的溫度分布、溫差影響比較大。其次通過(guò)改變?nèi)紵覙?gòu)型來(lái)研究其對(duì)燃燒室內(nèi)流場(chǎng)和燃燒性能的影響。計(jì)算結(jié)果表明：傳統(tǒng)燃燒室內(nèi)的氣流回流區(qū)相對(duì)比較小，而且在出口處容易出現(xiàn)明顯的高溫區(qū)，通過(guò)改進(jìn)燃

3、燒室形狀可以?xún)?yōu)化燃燒室出口截面處的溫度分布。因此采用數(shù)值計(jì)算的方法可以?xún)?yōu)化燃燒室構(gòu)型，并為燃燒室的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 設(shè)計(jì)了燃燒室冷態(tài)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)高速運(yùn)動(dòng)分析儀獲得了液滴分布圖像，圖像與模擬計(jì)算結(jié)果是比較一致的，驗(yàn)證了計(jì)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(gè)模糊模型。通過(guò)采用合理的指標(biāo)，利用模糊聚類(lèi)模型對(duì)不同工況的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃燒室性能進(jìn)行評(píng)判。利用已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型，對(duì)未知工況的實(shí)