含導(dǎo)流片及鈍體的TVC流動特性的數(shù)值模擬.pdf

1、駐渦燃燒室相對于常規(guī)燃燒室來說，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、火焰穩(wěn)定方式獨(dú)特、較強(qiáng)的再點(diǎn)火能力和低污染物排放等優(yōu)點(diǎn)，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。本文提出一種新的氣動結(jié)構(gòu)，并通過數(shù)值模擬對駐渦燃燒室的湍流流動進(jìn)行了研究。
　　為了確定有鈍體燃燒室的優(yōu)越性，對有鈍體和無鈍體的駐渦燃燒室通過定常及非定常計算進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明：在非定常計算下，凹腔內(nèi)都要經(jīng)歷雙渦初步形成—雙渦破碎—重新形成雙渦—雙渦逐漸趨于穩(wěn)定的過程。鈍體的設(shè)置既能增大湍動能的

2、值，又能增大湍動能的分布區(qū)域，提高燃燒室內(nèi)的熱質(zhì)交換。在定常計算下，無鈍體燃燒室的總壓損失為1.8％，燃燒效率為73.58%；有鈍體燃燒室的總壓損失為3.3%，燃燒效率為99.59%。鈍體后方的回流區(qū)能夠極大的提高燃燒效率，改善出口溫度分布。
　　為了對導(dǎo)流片及鈍體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過改變不同的導(dǎo)流片及鈍體的尺寸和位置，對燃燒室的湍流流場進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明：鈍體長度以及導(dǎo)流片與進(jìn)口壁面的距離對燃燒室性能影響較大，其值越大，燃

3、燒效率越高，最高可達(dá)到99.99%。在本文研究范圍內(nèi)，存在相對較優(yōu)的鈍體及導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)下，燃燒室的總壓損失為6.66%，燃燒效率為99.79%。
　　為了研究最優(yōu)結(jié)構(gòu)下駐渦燃燒室內(nèi)燃燒流動的特性規(guī)律，通過對不同影響因素作用下的燃燒室進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明：較高的進(jìn)口溫度以及較低的進(jìn)口速度都能有效的降低燃燒室總壓損失，當(dāng)量比的改變對總壓損失影響不大；燃燒室在貧油條件下的燃燒效率要比富油條件下的要高，當(dāng)量比小于或等于1時，燃燒