亞燃沖壓發(fā)動機(jī)駐渦燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TK471學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.438密級：公開工程碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文亞燃沖壓發(fā)動機(jī)駐渦燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能研究碩士研究生：裴海濱導(dǎo)師：宋彥萍教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：動力工程所在單位：能源科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2016年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文I摘要凹腔駐渦燃燒室相比于傳統(tǒng)的旋流燃燒器具有結(jié)構(gòu)簡單、燃燒效率高、燃燒穩(wěn)定等諸多特點，被認(rèn)為是最具發(fā)展前景

2、的富氫燃料燃燒室。駐渦燃燒室利用凹腔結(jié)構(gòu)和前后壁面射流在駐渦區(qū)構(gòu)造雙渦結(jié)構(gòu)，起到點火和穩(wěn)定火焰的作用，副渦可以使主渦免受主流流動的影響，同時也促進(jìn)駐渦區(qū)與主流區(qū)的物質(zhì)和能量交換。駐渦區(qū)凹腔長度、凹腔前后壁面的高度和以及前后壁面的進(jìn)氣位置是影響駐渦區(qū)流場結(jié)構(gòu)和燃燒室性能的重要參數(shù)。本文主要針對凹腔長度與前壁面高度之比和后壁面進(jìn)氣位置展開研究，探究不同長高比和后壁面進(jìn)氣位置對燃燒室性能的影響及機(jī)理，為駐渦燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化提供理論依據(jù)。本

3、文以某型亞燃沖壓發(fā)動機(jī)的駐渦燃燒室為研究對象，首先進(jìn)行了數(shù)值方法的驗證，然后提出了4種不同長高比尺寸方案，并分別進(jìn)行了冷熱態(tài)的數(shù)值模擬，對比分析了不同長高比燃燒室的性能。在此基礎(chǔ)上，提出6種不同后壁面摻混氣噴射位置方案，并進(jìn)行熱態(tài)數(shù)值計算。最后對不同工況下不同進(jìn)氣位置燃燒室進(jìn)行數(shù)值模擬，研究不同工況下后壁面噴射位置對燃燒室性能影響。研究結(jié)果表明：隨著長高比增大，駐渦區(qū)逐漸形成穩(wěn)定的雙渦結(jié)構(gòu)，且旋渦尺度逐漸增大，但長高比增大到一定值后，雙

4、渦結(jié)構(gòu)破碎成多個小尺度旋渦；長高比為1.2時，駐渦區(qū)具有穩(wěn)定的雙渦結(jié)構(gòu)，旋渦尺寸較大，能保證更多的流體卷入到駐渦區(qū)的流動中，同時具有較高的總壓恢復(fù)系數(shù)；燃燒室內(nèi)駐渦區(qū)和主燃區(qū)的溫度最高，燃燒性能好，是4種尺寸方案中的最佳方案。凹腔后壁面摻混氣噴射位置靠近頂端時，射流不能很好地參與駐渦區(qū)內(nèi)的流動，而進(jìn)氣位置靠近凹腔底端時，后壁面射流對駐渦區(qū)火焰造成沖擊，使駐渦區(qū)內(nèi)溫度降低并且高溫區(qū)面積逐漸變小，最高溫度逐漸降低；進(jìn)氣位置位于后壁面中間偏上