某型微涡喷发动机喷油环优化设计

发布时间：2020-06-26 06:39

【摘要】：微小型涡喷发动机是航空发动机领域中一重要分支,由于其质量轻、尺寸小、推重比大、高性能等优点,所以被广泛应用于军事、民用领域作为动力装置,比如巡飞弹、靶机、无人侦察机、小型个人飞行器和测绘无人机等。在研制各种微小型涡喷发动机过程中,科研工作者极力追求微小型涡喷发动机具备更大推力的同时,一直在为降低耗油率和提高燃烧效率而努力奋斗。耗油率低和燃烧效率高意味着经济性能好,减少对大气环境的污染,提高微小型涡喷发动机综合性能。本文主要研究了某型微涡喷发动机喷油环,喷油环是燃油系统重要组成部分;在供油测试实验中发现喷油环上等距等径分布的各喷油针出口燃油流量不均匀的问题,其喷油量的均匀性决定了燃烧室温度场的均匀性,喷油量的均匀性也会影响后一级涡轮的寿命,局部的富油或贫油等情况下会影响燃烧室的燃烧效率,特别是富油情况会灼伤损伤涡轮叶片,缩短涡轮结构的寿命;因此有必要对喷油环结构进行优化改进。喷油环是某型微涡喷发动机重要组成部分,现阶段针对某型微涡喷发动机喷油环喷油量不均匀问题进行研究分析。通过查阅资料文献,并结合国内外相关研究经验,通过数值模拟分析并给出结构优化方案;本文拟通过采用不等径喷油针结构方案来补偿压力损失影响来保证各喷油针喷油量的均匀性;通过Catia三维建模软件对喷油环进行建模,运用布尔运算得到喷油环内部燃油流场;运用CFX软件数值模拟供油测试时喷油环内部燃油的三维流场,并计算喷油环环体上各喷油针的出口燃油流量值、出口速度以及喷油环整个内部流场的压力变化情况,最后与供油测试实验进行对比。基于该模拟方法,结果表明不等径喷油针结构方案可以较好的改善喷油环喷油量不均匀问题,降低耗油率,提高燃烧室燃烧效率。根据所得计算结果可以为研究喷油环内部流场并做出分析奠定基础,为今后微小型涡喷发动机的设计提供了参考意见。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V235.11
【图文】：

论文 接电源启动超越启动电机，超越启动电机带动空煤油高速高压从油箱压入喷油环，之后经由喷至蒸发管，燃油快速在蒸发管内蒸发雾化。燃，通过陶瓷点火器热火头迅速升温点燃油气混合烧后产生的超高温高压燃气流到下一级涡轮，高温高压气体通过尾喷管流出。涡轮与离心式部件转速相同。其中，当离心式压气机和涡轮离心式压气机脱离，之后离心式压气机通过涡

1-2：AT1500 MTE 图 1-3：SWB-100 MTg.1-2:AT1500 MTE Fig.1-3: SWB-100 MT内微小型涡喷发动机领域起步比较晚，经过科研工作者们多。于 2006-2010 年期间，在国家的重点支持下，南京航空一台 MTE-110 微型涡喷发动机。北京航空航天大学也建设机国家重点实验室，重点在微型涡喷发动机和小型燃气轮，在微小型涡桨发动机的探索和研制方面取得的成果还不，研制微小型涡桨发动机的单位有：中国科学院系统、中国天集团各高等院校等等，如图 1-4 所示是国内某科研机构研现今，国内在微小型涡桨发动机领域取得较好成果的单位中国航空动力研究所（608 所）和中国燃气涡轮研究院等

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本文编号：2729966