航空發(fā)動機燃燒室點火模擬及特性研究.pdf

1、主燃燒室點火的可靠性及燃燒的穩(wěn)定性是航空發(fā)動機的重要性能參數(shù)，準確預(yù)測燃燒室的點熄火性能對發(fā)動機的設(shè)計和工作具有重要意義。本文基于FLUENT商用軟件，對燃燒室的點火過程及其特性進行了數(shù)值模擬研究。首先通過帶蒸發(fā)管式火焰穩(wěn)定器的模型燃燒室實驗，綜合校驗數(shù)值模擬計算結(jié)果，以此確立合理的點火計算方法。在此基礎(chǔ)上以單頭部、多頭部環(huán)形燃燒室為研究對象，進行三維兩相穩(wěn)態(tài)燃燒及點火過程的數(shù)值模擬，并針對燃燒室冷態(tài)流場分布、燃油濃度分布、溫度分布及燃

2、燒室貧油點熄火性能進行了一系列分析研究，主要成果包括：
　?。?）以蒸發(fā)管式火焰穩(wěn)定器模型燃燒室為研究對象，通過數(shù)值模擬研究了蒸發(fā)管式火焰穩(wěn)定器在不同馬赫數(shù)進口條件下的冷、熱態(tài)流動特性，并采用燃油穩(wěn)態(tài)逐次逼近法對模型燃燒室的貧油點熄火極限進行了預(yù)測，計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行了對比分析，以此來校驗本文數(shù)值模擬所采用的計算方法。研究結(jié)果表明，通過燃油穩(wěn)態(tài)逐次逼近法計算所得的燃燒室貧油熄火極限結(jié)果是合理的。
　?。?）建立了單頭部環(huán)

3、形燃燒室簡化模型，根據(jù)一個起動固定狀態(tài)點的進口條件，對燃燒室模型的冷態(tài)和熱態(tài)流場進行了計算，獲得了單頭部燃燒室穩(wěn)態(tài)流動特性及燃燒室貧油點熄火極限。在進行熱態(tài)流場計算時，選取航空煤油合適的化學(xué)反應(yīng)機理，并引入穩(wěn)態(tài)層流小火焰模型與 EDC燃燒模型進行對比分析。結(jié)果表明：采用多步反應(yīng)機理計算所得的燃燒室各截面溫度明顯小于采用單步反應(yīng)計算的結(jié)果；采用層流小火焰模型計算所得主燃區(qū)高溫區(qū)域位置較EDC模型計算高溫區(qū)域位置提前。
　?。?）在單