進(jìn)口畸變條件下的高效沖壓燃燒技術(shù)研究.pdf

1、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，省去了壓氣機(jī)、渦輪等旋轉(zhuǎn)部件，因而具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低、飛行速度快等特點(diǎn)深受各國(guó)研究人員的重視。燃燒室是沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，沖壓燃燒室進(jìn)口來(lái)流速度很高，油氣的摻混很困難，設(shè)計(jì)性能良好的火焰穩(wěn)定器，提高燃油的駐留時(shí)間和油氣的摻混效果對(duì)沖壓燃燒室而言是非常重要的。
　　本文根據(jù)阻塞比和火焰穩(wěn)定性參數(shù)Kst以及內(nèi)穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)參數(shù)等，最終確定了值班火焰穩(wěn)定器設(shè)計(jì)規(guī)律。首先根據(jù)沃爾沃（Volvo）燃燒

2、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的模型方法的準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)數(shù)值模擬方法有一定的準(zhǔn)確性。對(duì)二維穩(wěn)定器裙部設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選、內(nèi)部流場(chǎng)性能進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)回流區(qū)的渦心位置、速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布情況，發(fā)現(xiàn)：進(jìn)口速度馬赫數(shù)在0.3以下，回流區(qū)速度的大小和渦的強(qiáng)度主要受進(jìn)口速度大小的影響，回流區(qū)的渦心位置與進(jìn)口速度的大小無(wú)關(guān)，進(jìn)口速度不影響穩(wěn)定器后的渦心位置分布，對(duì)于冷態(tài)渦心位置只與穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)和回流區(qū)的相互作用有關(guān)，對(duì)于熱態(tài)還要受高溫高壓燃?xì)獾?/p>

3、擠壓作用；速度Vx極值點(diǎn)的軸向位置與回流區(qū)渦心軸向位置所在截面重合。對(duì)穩(wěn)定器齒型槽的結(jié)構(gòu)和供油系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，阻塞比?0相同時(shí)，齒型槽的傾角?越大，穩(wěn)定器的燃燒效率越好；在普通齒型槽的基礎(chǔ)上，采用兩層噴嘴的設(shè)計(jì)方案的燃燒效率要比單層分布的高出10％。
　　本文引入速度不均勻度來(lái)描述進(jìn)口氣流的不均勻程度，進(jìn)口氣流以正弦波形式流入燃燒室，研究進(jìn)口畸變條件下，對(duì)值班火焰穩(wěn)定器性能的影響，以及齒型槽兩側(cè)流向渦的產(chǎn)生機(jī)理和流向渦對(duì)油氣的

4、摻混作用進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：進(jìn)口存在畸變是通過(guò)改變穩(wěn)定器的油氣匹配，使油氣分布偏離預(yù)定的油氣比，影響燃燒效率；采用獨(dú)立供油系統(tǒng)的穩(wěn)定器，內(nèi)部油氣分布受外界干擾小，增強(qiáng)了穩(wěn)定器對(duì)進(jìn)口畸變氣流的抵抗作用，提高了燃燒效率；穩(wěn)定器對(duì)進(jìn)口沿XZ平面分布的畸變速度抵抗能力較強(qiáng)，對(duì)沿XY平面分布的畸變速度抵抗能力較弱；由于齒型槽的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在齒型槽內(nèi)、外流的兩側(cè)都產(chǎn)生了一對(duì)渦量大小相同，方向相反的流向渦，在槽同側(cè)位置流向渦方向是相同的，流向渦不僅對(duì)