旋流器叶片弯曲角度对旋流特性的影响

摘要

由于环形燃烧室结构紧凑、空间利用率高,所以在民用航空所使用的涡轮风扇发动机中得到广泛应用。该文建立环形燃烧室的火焰筒和双级旋流器模型,并采用数值模拟的方法对其旋流特性进行分析。旋流器的第一级和第二级叶片分别选取多种安装角度的组合,仿真计算发现,随着安装角度的增大回流区的特征长度增加较为明显,但特征宽度变化不大,这有利于保护壁面避免烧蚀,同时流速小的回流区会使火焰更充分和稳定地燃烧。进一步计算阻力损失系数发现,阻力损失系数随旋流数的增大而增大,这可能是由于旋流数越大,气流撞击叶片发生偏转时损失的能量越大,进而导致阻力损失的增大。因此,在设计旋流器时,不仅要考虑回流特性还需要考虑气流的阻力损失。