扰流片对驻涡燃烧室性能影响的数值模拟研究

发布时间：2017-12-14 13:14

  本文关键词：扰流片对驻涡燃烧室性能影响的数值模拟研究

  更多相关文章： 驻涡燃烧室 扰流片 湍流燃烧 数值模拟

【摘要】：本文在现有研究基础上提出一种新的气动结构,并通过数值模拟的方法对这种新结构的TVC进行了湍流流动和燃烧特性的研究。为了确定含有扰流片的驻涡燃烧室的优越性,对有扰流片和无扰流片的驻涡燃烧室通过数值模拟计算进行对比分析,结果表明:加入扰流片后的驻涡燃烧室具有明显的燃烧性能优势,但是扰流片的加入会带来一部分总压损失。加入扰流片后燃烧室的总压损失从4.4%增加到7.7%,但燃烧效率从69.33%增加到99.8%,并且加入扰流片后协同角低于不加扰流片时的凹腔区域,也就是说加入扰流片后,燃烧室凹腔内的流场与温度场协同程度较佳,更有利于燃烧换热,充分说明了加入扰流片后的确起到增强掺混的作用。对燃烧室各项几何参数进行研究,结果表明:b以及l对燃烧室性能影响很小。导流片与进口壁面的距离h越大,主流通道相应减小,主流气体在绕过扰流片后,阻碍来流,使得总压损失越大,最大为8.5%;同时燃烧效率越高,最高为99.84%。扰流片的个数的增加,燃烧室燃烧效率越来越高,总压损失越来越大,燃烧室出口温度系数先降低再增加。驻涡区宽高比应该在L/B应该控制在1.0附近,过小导致燃烧室凹腔内的驻涡尺寸过小,过大时,涡尺寸增大,但是不利于已经混合燃烧的气流流出驻涡,不利于主燃区的燃烧。燃烧室入口速度对含扰流片的TVC的燃烧效率影响较小,但对燃烧室的总压损失影响特别大(当入口速度为60m/s时总压损失为10.45%)。扰流片的倾斜角度对总压损失影响较大,最大为9.1%,最小为7.1%。燃烧室尺寸结构确定之后,为了研究在最优结构下TVC内燃烧流动的各项特性规律,通过改变不同气动参数,对燃烧室进行数值模拟。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V231.2

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本文编号：1288038