本文關鍵詞：含導流片及鈍體的TVC流動特性的數(shù)值模擬

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【摘要】：駐渦燃燒室相對于常規(guī)燃燒室來說,具有結構簡單、質量輕、火焰穩(wěn)定方式獨特、較強的再點火能力和低污染物排放等優(yōu)點,引起了國內外的廣泛關注。本文提出一種新的氣動結構,并通過數(shù)值模擬對駐渦燃燒室的湍流流動進行了研究。為了確定有鈍體燃燒室的優(yōu)越性,對有鈍體和無鈍體的駐渦燃燒室通過定常及非定常計算進行對比分析,結果表明:在非定常計算下,凹腔內都要經(jīng)歷雙渦初步形成—雙渦破碎—重新形成雙渦—雙渦逐漸趨于穩(wěn)定的過程。鈍體的設置既能增大湍動能的值,又能增大湍動能的分布區(qū)域,提高燃燒室內的熱質交換。在定常計算下,無鈍體燃燒室的總壓損失為1.8%,燃燒效率為73.58%;有鈍體燃燒室的總壓損失為3.3%,燃燒效率為99.59%。鈍體后方的回流區(qū)能夠極大的提高燃燒效率,改善出口溫度分布。為了對導流片及鈍體的結構進行優(yōu)化,通過改變不同的導流片及鈍體的尺寸和位置,對燃燒室的湍流流場進行了數(shù)值模擬。結果表明:鈍體長度以及導流片與進口壁面的距離對燃燒室性能影響較大,其值越大,燃燒效率越高,最高可達到99.99%。在本文研究范圍內,存在相對較優(yōu)的鈍體及導流片結構,在該結構下,燃燒室的總壓損失為6.66%,燃燒效率為99.79%。為了研究最優(yōu)結構下駐渦燃燒室內燃燒流動的特性規(guī)律,通過對不同影響因素作用下的燃燒室進行數(shù)值模擬,結果表明:較高的進口溫度以及較低的進口速度都能有效的降低燃燒室總壓損失,當量比的改變對總壓損失影響不大;燃燒室在貧油條件下的燃燒效率要比富油條件下的要高,當量比小于或等于1時,燃燒室的燃燒效率能達到99.8%;流線形鈍體引起的垂直主流方向的分流速度較小,造成的總壓損失也較小,圓弧形鈍體的燃燒室總壓損失最低。長方形鈍體情況下燃燒效率最高,但是其總壓損失也最高,在實際選擇鈍體形狀時應綜合考慮各方面因素。
【關鍵詞】：駐渦燃燒室 導流片 鈍體 湍流燃燒 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V231.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 研究背景與意義8-10
• 1.2 國內外研究狀況10-17
• 1.2.1 國外駐渦燃燒室研究狀況10-14
• 1.2.2 國內駐渦燃燒室研究狀況14-15
• 1.2.3 駐渦燃燒室的氣動組織研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 主要研究內容17
• 1.4 本章小結17-18
• 第2章 數(shù)值計算模型及方法18-24
• 2.1 湍流模型18-20
• 2.1.1 湍流粘性系數(shù)法18
• 2.1.2 k-ε 兩方程湍流模型18-20
• 2.2 湍流燃燒模型20-21
• 2.2.1 通用有限速率模型20-21
• 2.2.2 平衡混合分數(shù)模型21
• 2.3 網(wǎng)格無關性驗證21-22
• 2.4 算例驗證22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第3章 兩種燃燒室的性能比較24-44
• 3.1 燃燒室模型24-25
• 3.2 計算條件25
• 3.3 非定常計算結果與分析25-40
• 3.3.1 冷態(tài)數(shù)值模擬25-29
• 3.3.2 燃燒數(shù)值模擬29-40
• 3.3.2.1 無鈍體燃燒室數(shù)值模擬29-35
• 3.3.2.2 有鈍體燃燒室數(shù)值模擬35-40
• 3.4 定常計算結果與分析40-43
• 3.5 本章小結43-44
• 第4章 燃燒室的結構優(yōu)化44-57
• 4.1 計算模型及方法44-45
• 4.2 研究參數(shù)45-46
• 4.3 計算結果與分析46-55
• 4.3.1 鈍體結構的優(yōu)化46-51
• 4.3.1.1 改變鈍體參數(shù)下總壓損失分析46-49
• 4.3.1.2 改變鈍體參數(shù)下燃燒效率分析49-51
• 4.3.2 導流片結構的優(yōu)化51-55
• 4.3.2.1 改變導流片參數(shù)下總壓損失分析51-54
• 4.3.2.2 改變導流片參數(shù)下燃燒效率分析54-55
• 4.4 本章小結55-57
• 第5章 燃燒室性能研究57-72
• 5.1 不同燃燒工況對性能的影響57-66
• 5.1.1 計算條件57
• 5.1.2 計算結果與分析57-66
• 5.1.2.1 當量比的影響57-61
• 5.1.2.2 進氣速度的影響61-64
• 5.1.2.3 進氣溫度的影響64-66
• 5.2 不同鈍體形狀對性能的影響66-70
• 5.2.1 鈍體形狀及計算條件66-67
• 5.2.2 計算結果與分析67-70
• 5.2.2.1 對總壓損失的影響67-69
• 5.2.2.2 對燃燒效率的影響69-70
• 5.3 本章小結70-72
• 第6章 結論與展望72-74
• 6.1 本文研究結論72-73
• 6.2 研究展望73-74
• 參考文獻74-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文78-79
• 致謝79-80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：1134930