短環(huán)形燃燒室內三維兩相燃燒流動研究.pdf

1、航空發(fā)動機燃燒室是燃油和空氣進行混合并燃燒的場所，如果燃料燃燒充分和完全，則釋放的化學能就越高，氣體獲得的動能也就越多，因此燃燒室的燃燒性能對整個發(fā)動機的性能將產生決定性的影響。 本文計算所采用的模型是在原始發(fā)動機結構的基礎上進行了必要的簡化，首先從多點噴射的角度對燃燒室內的空氣流動、氣液霧化摻混、氣液燃燒等方面進行了數(shù)值模擬計算。計算結果表明：在不改變總的空氣流量的情況下，當燃燒室頭部噴嘴和旋流器數(shù)目改變的時候，燃燒室頭部氣流

2、場會發(fā)生改變，特別是對頭部的回流區(qū)有很大的影響，并且回流區(qū)的大小范圍與噴嘴的數(shù)目并不是呈簡單的線性關系。由于氣流流場的改變，燃燒室內的燃油液滴運動軌跡、燃油霧化摻混、索太爾平均直徑(SMD)均相應發(fā)生改變，從而進一步影響到燃燒室內的燃燒，主要是對出口截面處的溫度分布、溫差影響比較大。其次通過改變燃燒室構型來研究其對燃燒室內流場和燃燒性能的影響。計算結果表明：傳統(tǒng)燃燒室內的氣流回流區(qū)相對比較小，而且在出口處容易出現(xiàn)明顯的高溫區(qū)，通過改進燃

3、燒室形狀可以優(yōu)化燃燒室出口截面處的溫度分布。因此采用數(shù)值計算的方法可以優(yōu)化燃燒室構型，并為燃燒室的設計提供了依據(jù)。 設計了燃燒室冷態(tài)實驗。通過高速運動分析儀獲得了液滴分布圖像，圖像與模擬計算結果是比較一致的，驗證了計算中所采用的液滴模型的合理性。 應用模糊數(shù)學原理建立了多個模糊模型。通過采用合理的指標，利用模糊聚類模型對不同工況的實驗數(shù)據(jù)進行分類，并對發(fā)動機和燃燒室性能進行評判。利用已有實驗數(shù)據(jù)和預測模型，對未知工況的實