航空发动机曲叶片旋流燃烧实验设计分析

摘要

航空发动机是现代固定翼飞机和直升机的主要动力装置。航空发动机燃烧室是用来保证在各种飞行状态下,都能够完成将燃料化学能转化为热能的过程的装置。燃烧室的技术水平对发动机性能、结构方案和结构重量具有重要的影响。燃烧室中发生的物理化学过程非常复杂,完全掌握各个过程的机理是十分困难的。因此在燃烧室设计中,主要依靠大量的经验数据的积累和试验来完成。随着发动机性能的不断提高,现有的经验、半经验设计方法已不能完全满足现代先进燃烧室的设计要求。数值模拟法逐渐得到了广泛的应用。
　　旋流燃烧是一种强化燃烧的有效方法,也是提高推重比的一个重要途径。旋流器作为作为旋流燃烧室的关键部件之一,其对燃烧室的工作性能有直接的影响。采用曲叶片旋流器可以大大地降低气流的流体损失,有利于流场的优化。在旋流器中心喷油嘴的周边合理地布置部分小孔,可以加速燃油喷嘴出口处燃油的破碎,有利于燃油的雾化,进而有助于燃料的燃烧。本文设计了一种带旋流器的燃烧模型,选用曲面叶片,并且在中心开了小孔用以通入中心风。
　　使用三维制图软件CATIA设计了模型的结构,通过加工得到了模型。选定了实验设备,分别进行了不点火的冷态实验,和进行点火燃烧的热态实验。对于通入中心风前后的流场进行了比较,得到了通入中心风能够加强流场的结论。

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1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2航空发动机的研制

1.3燃烧室研究方法

1.4国内外燃烧室研究现状及趋势

1.5 本论文的工作

2 燃烧室基本概念与原理

2.1燃烧的基本知识

2.2燃烧室基本参数

2.3燃烧室结构

2.4本章小结

3 旋流燃烧实验设计

3.1 三维制图软件CATIA

3.2 模型结构设计

3.3旋流实验设计

3.4 本章小结

4.1 冷态实验

4.2 热态实验

5总结与展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献