環(huán)形中心鈍體駐渦燃燒室是美國Ramgen公司于2007年提出的新概念發(fā)動(dòng)機(jī)重要部件之一。該燃燒室主要是為了適應(yīng)ASCE發(fā)動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子的高度切向流,減少流動(dòng)損失。本文利用fluent軟件對(duì)環(huán)形中心鈍體駐渦燃燒室的兩種工作模式(模式一為:前鈍體噴射空氣;模式二為:后鈍體噴射燃料工作模式和前鈍體噴射燃料后鈍體噴射空氣工作模式)下的燃燒特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究。主要研究前后鈍體的噴射速度在兩種工作模式下對(duì)燃燒室工作性能的影響。研究表明:兩種工作模式下,駐渦腔內(nèi)部都能形成穩(wěn)定旋渦。壁溫最高值都出現(xiàn)在駐渦腔前鈍體后端面以及燃燒室下端壁。燃燒室在工作過程中存在燃燒室較低側(cè)存在相對(duì)空氣較少,較高側(cè)處在空氣較多的情況。并且在固定的燃料供給,過大的空氣噴射或者過小的空氣噴射速度都會(huì)導(dǎo)致燃燒室工作性能下降。在前鈍體噴射空氣后鈍體噴射燃料的工作模式下,后鈍體噴射速度為100m/s、前鈍體噴射速度為125m/s的工作情況最好,此時(shí)燃燒效率為71.05%,總壓損失為4.294%,出口 NOX質(zhì)量分?jǐn)?shù)口氣體的0.32%,OTDF為0.48997。在前鈍體噴射燃料后鈍體噴射空氣的工況下,前鈍體噴射速度為1OOm/s、后鈍體噴射速度為125m/s,工作性能最好;此時(shí),燃燒效率為84.9%,總壓損失系數(shù)為3.23%,出口 NOX 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.39%,OTDF 為 0.597。從燃燒室燃料與空氣混合和對(duì)燃料的利用上說,工作模式二要優(yōu)于工作模式一。
【學(xué)位單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK401
【部分圖文】：

１第一代駐渦燃燒室??第一代駐渦燃燒室〃５］是Ｈｓｕ教授受到降低導(dǎo)彈阻力的駐渦方面的研究成??果啟迪，提出了利用駐渦穩(wěn)定火焰。結(jié)構(gòu)如圖１．１所示。該駐渦燃燒室是在流??Ｐｒｉｍａｒｙ?Ａｉｒ??ｙｊ?＼＼?｜?Ｉ，，?ＭｆｉＣｒｂ〇Ｊｙ?２．２９??ｐｕｅｌ?！?Ｆｕｄ?／〇＾〇°ｏ?ｏ?ｏ＼??＿?Ｉ?！?｛：＜？：＜）??Ａｉｒ?｜?１?＼?〇／？。Ｏ?＊?Ｏ?／??１?！?Ｌ?）Ｃ〇％Ｖ??Ｆｏｒｃｂｏｄｙ?｜?ＦｕｄＪｃｔｓ??＾?（ｄａ?｜．７５?ｍｍ．?＃?ｒ＝ｓ?１４?ｍｍ）??Ｆｏｃｉ??圖１．１第一代駐渦燃燒室［１７］??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｆｉｒｓｔ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ＴＶＣ??道中設(shè)置兩個(gè)圓盤，利用兩圓盤之間的空腔形成駐渦。前盤面積為流道截面積??的７６％，后盤直徑是前盤的７３％。在后盤設(shè)置２４個(gè)空氣孔用來噴射燃油和空??氣，穩(wěn)定駐渦。設(shè)計(jì)該燃燒室的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究［１６］。??該燃燒室存在很多缺點(diǎn)，油氣比不均勻，凹腔內(nèi)部貧燃富燃現(xiàn)象明顯。并且在??２??

環(huán)形中心鈍體駐渦燃燒室燃燒特性研究??凹腔傳熱方面存在很大的問題導(dǎo)致出口溫度場(chǎng)不均勻。??代駐渦燃燒室??二代駐渦燃燒室是由美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室與美國通用公司合作開發(fā)，１．２所示。第二代燃燒室的特點(diǎn)是將駐渦腔置于燃燒室結(jié)構(gòu)上，燃燒燃區(qū)與駐渦區(qū)兩個(gè)部分。以氣態(tài)丙烷試驗(yàn)表明［１８＿１９］，第二代駐渦燃燒度達(dá)到１５０ｍ／ｓ時(shí)，駐渦區(qū)火焰能穩(wěn)定燃燒而且具有更低的貧油熄火

主流速度達(dá)到１５０ｍ／ｓ時(shí)，駐渦區(qū)火焰能穩(wěn)定燃燒而且具有更低的貧油熄火極??限［２０］。??．Ｖ?繁，ｕｐｈ??圖１．２第二代駐渦燃燒室??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｓｅｃｏｎ（ｄ）?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ＴＶＣ??３第三代駐渦燃燒室??為了滿足傳統(tǒng)液態(tài)燃料的應(yīng)用，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室與美國通用公司合作??開發(fā)了第三代駐渦燃燒室［２Ｑ］。如圖１．３所示�？梢钥闯觯v渦區(qū)布置在燃燒室??的外部。該燃燒室借鑒第二代燃燒室的基礎(chǔ)之上，改進(jìn)了駐渦腔的油氣噴射方??式。如圖１．４所示。通過凹腔前后壁面增加燃料或者空氣噴射，誘導(dǎo)單駐渦或??雙駐渦的形成。??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高翠翠;韓吉昂;鐘兢軍;李曉東;;環(huán)形中心鈍體駐渦燃燒室后鈍體進(jìn)氣位置研究[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào);2017年01期

2 王志凱;曾卓雄;徐義華;田佳瑩;;導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)先進(jìn)旋渦燃燒室性能影響研究[J];推進(jìn)技術(shù);2015年03期

3 王志凱;曾卓雄;徐義華;;先進(jìn)旋渦燃燒室后鈍體開口結(jié)構(gòu)的數(shù)值研究[J];推進(jìn)技術(shù);2014年06期

4 彭春梅;何小民;金義;;駐渦燃燒室駐渦區(qū)渦系特點(diǎn)數(shù)值模擬[J];航空發(fā)動(dòng)機(jī);2013年01期

5 丁國玉;何小民;金義;秦偉林;吳澤俊;蔣波;;渦輪級(jí)間燃燒室燃燒性能試驗(yàn)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2012年11期

6 唐鑫;嚴(yán)聰;;新概念沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)研究綜述[J];飛航導(dǎo)彈;2012年06期

7 秦偉林;何小民;金義;蔣波;;凹腔駐渦與支板穩(wěn)焰組合加力燃燒室模型冷態(tài)流場(chǎng)試驗(yàn)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2012年06期

8 王偉儉;杜尚明;張榮春;覃文隆;樊未軍;;渦輪級(jí)間雙渦燃燒室的出口溫度分布試驗(yàn)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2012年02期

9 張榮春;樊未軍;宋雙文;邢菲;孔祥雷;;駐渦燃燒室發(fā)散冷卻方案試驗(yàn)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2011年12期

10 宋雙文;雷雨冰;姚尚宏;馬輝;胡好生;;可壓流條件下凹腔駐渦流動(dòng)試驗(yàn)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2011年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 劉世青;駐渦燃燒室流動(dòng)特性的冷態(tài)數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2011年

2 楊凌;旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與性能研究[D];大連海事大學(xué);2011年

3 韓吉昂;旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子進(jìn)氣流道數(shù)值仿真及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 高翠翠;環(huán)形中心鈍體駐渦燃燒室進(jìn)氣參數(shù)匹配研究[D];大連海事大學(xué);2016年

2 張敏;環(huán)形駐渦燃燒室冷態(tài)流動(dòng)特性的數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2013年

3 涂國輝;先進(jìn)旋渦燃燒室的冷態(tài)流動(dòng)特性數(shù)值研究[D];南昌航空大學(xué);2013年

4 郝艷娜;單凹腔駐渦燃燒室燃燒性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

5 王璐;某型駐渦燃燒室冷卻技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 王迪;燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室污染生成的數(shù)值分析[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2010年

7 程平;駐渦燃燒室冷態(tài)流場(chǎng)氣體噴射的研究[D];大連海事大學(xué);2009年

8 丁陽;駐渦燃燒室燃燒特性的數(shù)值模擬[D];沈陽航空工業(yè)學(xué)院;2009年

9 鄒寧;超聲速噴管設(shè)計(jì)及其數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2848213