环形中心钝体驻涡燃烧室进气参数匹配研究

发布时间：2017-10-02 09:09

  本文关键词：环形中心钝体驻涡燃烧室进气参数匹配研究

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【摘要】：环形中心钝体驻涡燃烧室是美国Ramgen动力系统公司于2007年在其新型发动机概念研究中提出的,这种燃烧室结构的提出,主要是为适应ASCE发动机中新型压缩部件-旋转冲压压缩转子的高度切向出流,减少流动损失。驻涡腔进气参数对驻涡腔内的涡系结构和燃烧室性能有着决定性影响,驻涡腔作为环形中心钝体驻涡燃烧室的点火源,其内部涡系结构的不同和稳定性直接影响环形中心钝体驻涡燃烧室点火和燃烧,进而决定燃烧室的燃烧和污染物排放性能。本文主要利用Fluent数值软件,研究了后钝体进气位置、前后钝体进气速度之间的相互匹配以及前后钝体喷射缝宽度间的相互匹配对环形中心钝体驻涡燃烧室流场参数、涡系分布和燃烧室总压损失的影响规律。研究结果表明:不同后钝体进气位置时,环形中心钝体驻涡燃烧室驻涡腔内均能形成相对稳定的涡系结构,但旋涡的大小、形状和位置略有不同;随后钝体进气位置向内侧偏移,驻涡腔内的流场平均速度逐渐增大,平均静压、平均湍流度逐渐减小。前钝体进气速度为0.35Ma,后钝体进气速度为0.3Ma时,燃烧室驻涡腔内的两个旋涡分布较为规则、对称,低压区核心与旋涡的涡核位置基本重合。远离该进气速度时驻涡腔内旋涡分布对称度、均匀性下降。前钝体进气速度为0.35Ma,后钝体进气速度为0.3Ma时燃烧室有较低的出口总压损失系数,其值为7.38%。前、后钝体喷射缝宽相同或相近,驻涡腔内的旋涡分布较为规则对称。后钝体当量气动宽度随前钝体喷射缝宽度变大逐渐增大,较大的后钝体宽度不仅会带来较大的气动阻力,且使得气流在流动过程中的流通面积变得狭窄,加剧气流间的相互摩擦,导致出口总压损失增大。
【关键词】：环形中心钝体驻涡燃烧室 驻涡腔 进气参数 数值模拟
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK473
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 课题背景与意义10-12
• 1.2 驻涡燃烧室国内外研究现状12-19
• 1.2.1 国外研究现状12-15
• 1.2.2 国内研究现状15-19
• 1.3 本文主要研究内容19-21
• 第二章 数值计算方法及网格无关性验证21-35
• 2.1 引言21
• 2.2 流体动力学控制方程21-24
• 2.2.1 质量守恒方程21-22
• 2.2.2 动量守恒方程22-23
• 2.2.3 能量守恒方程23-24
• 2.3 数值模拟方法24-30
• 2.3.1 Fluent软件介绍24
• 2.3.2 网格划分24-25
• 2.3.3 求解方法25-26
• 2.3.4 湍流模型26-28
• 2.3.5 边界条件28-29
• 2.3.6 求解控制参数29-30
• 2.4 计算模型30-31
• 2.5 网格无关性验证31-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第3章 环形中心钝体驻涡燃烧室后钝体进气位置研究35-53
• 3.1 引言35
• 3.2 数值模拟方案35-36
• 3.3 驻涡腔平均速度、静W'、湍流度36-38
• 3.4 驻涡腔流线分布38-48
• 3.5 速度流场分布48-49
• 3.6 出口气流参数分布49-51
• 3.7 本章小结51-53
• 第4章 前、后钝体进气参数匹配对环形TVC冷态流场的影响53-74
• 4.1 引言53
• 4.2 前、后钝体进气速度匹配对环形TVC冷态流场的影响53-63
• 4.2.1 不同前、后钝体进气速度计算模型53-54
• 4.2.2 驻涡腔流线及静压分布54-62
• 4.2.3 流场特性参数分析62-63
• 4.3 前、后钝体喷射缝宽度匹配对环形TVC冷态流场的影响63-72
• 4.3.1 不同宽度的前、后钝体喷射缝的计算模型63-64
• 4.3.2 驻涡腔流线分布64-70
• 4.3.3 流场特性参数70-72
• 4.4 本章小结72-74
• 结论74-76
• 参考文献76-80
• 攻读学位期间公开发表学术论文情况80-81
• 致谢81-82
• 作者简介82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：958730