加力燃烧室锯齿冠状混合器掺混和燃烧特性研究

摘要

采用锯齿冠状混合器来强化内外涵气流的掺混是提高加力燃烧室燃烧效率的重要手段之一。本文将锯齿冠状混合器三维流场气动计算和采用合理燃烧模型的燃烧特性计算有机结合，对锯齿冠状混合器的气动特性和燃烧特性进行了数值计算。 在混合器的气动计算中，将运用FLUENT软件计算所得到的模拟结果与公开的实验结果进行了对比分析，二者的流场特征吻合良好。通过对混合器流场的三维数值计算，获得了相关的流场特征，并借助实验手段验证了计算方法的可靠性。重点分析了内倾锯齿混合器、外倾锯齿混合器和交错锯齿混合器的流向涡结构、热混合效率、外圈火焰稳定器入口温度、总压恢复系数等特征参数。研究结果表明，由于锯齿结构所诱导的流向涡的存在，锯齿混合器能够以较小的压力损失为代价，在下游相对较短的掺混距离内获得较高的热混合效率。内倾锯齿混合器对外圈稳定器入口温度的提高有消极的影响，而上偏锯齿和交错锯齿混合器对提高外圈稳定器入口温度效果明显。综合考虑以上因素，分析认为交错锯齿混合器性能相对较优。 计算比较了四种供油方案下，采用交错锯齿混合器的加力燃烧室燃烧特性。结果表明：交错锯齿混合器的燃烧效率明显高于环形混合器，最多可以高出14.9%；燃油的初始温度对燃烧效率影响显著，合理范围内较高的初始温度会带来较高的燃烧效率。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、注释表

声明

第一章 绪论

第二章 数值计算方法

第三章 锯齿冠状混合器气动特性计算与分析

第四章 锯齿冠状混合器下加力燃烧室的燃烧特性

第五章 总结

参考文献

致 谢

在学期间的研究成果67与发表的论文