進口畸變條件下的高效沖壓燃燒技術研究.pdf

1、沖壓發(fā)動機與傳統(tǒng)的發(fā)動機相比，省去了壓氣機、渦輪等旋轉部件，因而具備結構簡單、質量小、成本低、飛行速度快等特點深受各國研究人員的重視。燃燒室是沖壓發(fā)動機的核心部件，沖壓燃燒室進口來流速度很高，油氣的摻混很困難，設計性能良好的火焰穩(wěn)定器，提高燃油的駐留時間和油氣的摻混效果對沖壓燃燒室而言是非常重要的。
　　本文根據(jù)阻塞比和火焰穩(wěn)定性參數(shù)Kst以及內穩(wěn)定器的結構參數(shù)等，最終確定了值班火焰穩(wěn)定器設計規(guī)律。首先根據(jù)沃爾沃（Volvo）燃燒

2、驗證實驗臺對標準的模型方法的準確性進行校驗，對比發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬方法有一定的準確性。對二維穩(wěn)定器裙部設計方案進行優(yōu)選、內部流場性能進行了研究，通過對回流區(qū)的渦心位置、速度場、壓力場和溫度場的分布情況，發(fā)現(xiàn)：進口速度馬赫數(shù)在0.3以下，回流區(qū)速度的大小和渦的強度主要受進口速度大小的影響，回流區(qū)的渦心位置與進口速度的大小無關，進口速度不影響穩(wěn)定器后的渦心位置分布，對于冷態(tài)渦心位置只與穩(wěn)定器結構和回流區(qū)的相互作用有關，對于熱態(tài)還要受高溫高壓燃氣的

3、擠壓作用；速度Vx極值點的軸向位置與回流區(qū)渦心軸向位置所在截面重合。對穩(wěn)定器齒型槽的結構和供油系統(tǒng)進行設計和研究，阻塞比?0相同時，齒型槽的傾角?越大，穩(wěn)定器的燃燒效率越好；在普通齒型槽的基礎上，采用兩層噴嘴的設計方案的燃燒效率要比單層分布的高出10％。
　　本文引入速度不均勻度來描述進口氣流的不均勻程度，進口氣流以正弦波形式流入燃燒室，研究進口畸變條件下，對值班火焰穩(wěn)定器性能的影響，以及齒型槽兩側流向渦的產(chǎn)生機理和流向渦對油氣的

4、摻混作用進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：進口存在畸變是通過改變穩(wěn)定器的油氣匹配，使油氣分布偏離預定的油氣比，影響燃燒效率；采用獨立供油系統(tǒng)的穩(wěn)定器，內部油氣分布受外界干擾小，增強了穩(wěn)定器對進口畸變氣流的抵抗作用，提高了燃燒效率；穩(wěn)定器對進口沿XZ平面分布的畸變速度抵抗能力較強，對沿XY平面分布的畸變速度抵抗能力較弱；由于齒型槽的對稱結構，在齒型槽內、外流的兩側都產(chǎn)生了一對渦量大小相同，方向相反的流向渦，在槽同側位置流向渦方向是相同的，流向渦不僅對