基于时变工况的发动机燃烧室热—声—振耦合实验设计研究

发布时间：2017-11-10 06:30

  本文关键词：基于时变工况的发动机燃烧室热—声—振耦合实验设计研究

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【摘要】：本文主要研究了基于变工况的发动机燃烧室热-声-振耦合实验设计方法。深入研究了基于Hilbert-Huang变换的时变模态参数识别方法并且进行了数值验证,为以后基于时变工况的燃烧室试验提供了振动数据处理的手段。进而设计并加工了两套完整的试验设备,燃烧室试验平台和声-振耦合试验箱。最后完成了基于单向流-固耦合的燃烧室仿真计算,获取了初步的模拟数据。主要工作如下:首先对发动机燃烧室的热-声-振耦合机理进行了深入的研究。贫燃预混燃烧方式的应用导致燃烧不稳定进而出现热-声振荡,最终演变成热-声-振耦合。该耦合现象表现出明显的时变特性,因此对燃烧室热-声-振耦合进行研究必须要有进行时变工况实验的平台和时变模态参数识别的方法。然后,探索对变工况下燃烧室热-声-振耦合实验的数据处理方法,深入研究了Hilbert-Huang变换在时变模态参数识别上的应用,并且完成了该方法的数值仿真,仿真结果证明可以使用该方法对燃烧室变工况试验进行模态参数识别。再者,设计并加工了两套实验装置,燃烧室实验平台和声-振耦合试验箱。前者包括完整的外围设备、燃烧设备和测量系统,可以应对变工况下的燃烧试验。后者可以单独进行声-振耦合现象的研究,这对热-声-振全耦合的研究起到辅助作用。最后,使用标准的k-?湍流模型和非预混燃烧模型对功率为40KW和60KW的燃烧室进行了单向流-固耦合分析,获得了初步仿真数据。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V233

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本文编号：1165475