多級駐渦技術在短環(huán)形燃燒室中的應用.pdf

1、隨著人們環(huán)境保護意識的增強，航空發(fā)動機的排放問題越來越突出，國內(nèi)、外制定了日益嚴格的排放標準。為此，世界各國紛紛投入大量的人力、物力對降低燃燒室污染物的技術進行研究，設計了不同的低污染燃燒室。
　　本文以某型航空燃氣輪機短環(huán)形燃燒室為基礎模型，討論了一種新的組織燃燒方式，在燃燒室頭部設計了一種多角星鈍體結構來組織燃燒室頭部氣流，利用頭部鈍體結構和主燃孔結構共同作用在燃燒室頭部形成多級駐渦，通過分級燃燒的方式來達到高效燃燒、低排放的

2、目的。
　　首先建立燃燒室的化學反應器網(wǎng)絡模型，使用 Chemkin軟件包對燃燒室的配氣進行粗略的計算，運用微元法獲得燃燒室各反應區(qū)的最小有效反應體積，確?；鹧嫱矁?nèi)有足夠的反應空間。為了減少數(shù)值分析的計算量，取其中的一個頭部即整個環(huán)腔的二十分之一建立三維模型，在燃燒室頭部設計了多角星進氣結構，利用鈍體在燃燒室頭部形成分級駐渦的氣流結構。使用 ICEM軟件對計算域網(wǎng)格進行離散，利用數(shù)值模擬軟件FLUENT對燃燒室的燃燒流場進行計算，

3、其中使用了Realizable k??雙方程湍流模型， ED燃燒模型，CONE噴嘴模型對燃油的破碎、霧化過程進行模擬。采用迎風的差分格式對控制方程進行離散，使用標準壁面函數(shù)法對壁面進行處理，用SIMPLE算法對離散方程進行求解。文中考察了頭部進氣結構位置變化、自身對稱性及進氣比例對燃燒室流場的影響。
　　計算結果表明：當六角鈍體頂角截面與主燃孔射流方向垂直時，駐渦分級效果最佳；頭部進氣比例在40％左右時，一級駐渦的尺寸最大；六角結