【摘要】：中心分級(jí)燃燒室的燃燒性能是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。影響其性能的因素如火焰筒尺寸形狀和頭部旋流器內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。單談旋流器結(jié)構(gòu)就可以分為幾種不同影響因素,例如各級(jí)葉片角和旋向。本文將針對(duì)燃燒室頭部旋流器內(nèi)部結(jié)構(gòu),即各級(jí)葉片旋向和值班級(jí)第一級(jí)葉片角對(duì)其燃燒性能影響進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn),同時(shí)還在值班級(jí)單獨(dú)工作時(shí),進(jìn)行常溫與預(yù)熱時(shí)火焰特性等測(cè)試。同時(shí),本文加以對(duì)值班級(jí)第一級(jí)葉片角度的增加和各旋向不同組對(duì)燃燒性能的影響進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。本試驗(yàn)所研究的中心分級(jí)燃燒室,其頭部裝備有分級(jí)旋流器,即包括值班級(jí)兩級(jí)和主燃級(jí)。并根據(jù)研究問(wèn)題,改變第一級(jí)葉片安裝角度和各級(jí)葉片旋向,設(shè)計(jì)出六個(gè)不同組合方案,分別進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn),并對(duì)熱電偶和煙氣成分分析儀等所得數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析,最終得出最優(yōu)結(jié)構(gòu)。數(shù)值仿真中增加了方案G,值班級(jí)第一級(jí)葉片角度增加到70°,即一共7種方案。通過(guò)試驗(yàn)得出結(jié)論:不同的組合方案對(duì)燃燒室內(nèi)部流場(chǎng)存在一定的影響,且最佳旋向組合為值班第一級(jí)與第二級(jí)葉片旋向同向,第二級(jí)與主燃級(jí)葉片旋向反向;旋流器值班級(jí)第一級(jí)葉片角也是影響其燃燒性能的重要因素,對(duì)本模型設(shè)計(jì)方案而言,三級(jí)旋流器的最佳旋流角度組合為第一級(jí)45°～60°,第二級(jí)為45°,主燃級(jí)為60°。本數(shù)值仿真部分添加了方案G,結(jié)論為,三級(jí)旋流器的最佳角度組合為第一級(jí)45°～60°,第二級(jí)為45°,主燃級(jí)為60°,且值班級(jí)第一級(jí)葉片安裝角大于60°的適當(dāng)增加更有利于燃燒性能的提升。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V231.2
【圖文】：

TAPS燃燒技術(shù)原理圖

沈陽(yáng)航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1.4 Michigan/GE TAPS燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖Sulabh K等人研究了在高溫高壓工作環(huán)境下，貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中存在的幾個(gè)不穩(wěn)定因素。用PIV和PLIF方法分析了預(yù)燃級(jí)擴(kuò)散火焰和主燃級(jí)貧油預(yù)混火焰相互作用引起的燃燒不穩(wěn)定性因素。經(jīng)測(cè)量火焰長(zhǎng)度及表面密度等幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差參數(shù)后，發(fā)現(xiàn)火焰表面密度分布較寬，表明存在較大的火焰運(yùn)動(dòng)，如圖1.5所示。剪切層中的強(qiáng)渦是正常渦量的兩倍以上，表明需要建立非定常模型。室壓力和燃料流量有所變化。測(cè)試的五個(gè)反應(yīng)中的速度場(chǎng)相似，但與冷態(tài)下的速度場(chǎng)明顯不同。放熱使回流區(qū)的形狀從橢球（熱態(tài)情況）變?yōu)榄h(huán)面（冷態(tài)情況）。并在高壓環(huán)境下，使用甲醛熒光法對(duì)噴射火焰進(jìn)行成像處理[49-50]。圖1.5火焰形態(tài)圖Jacob E等人對(duì)貧油預(yù)混(LPP)燃燒室產(chǎn)生周期振蕩進(jìn)行了研究。燃燒室燃燒情況在一般條件下處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在非設(shè)計(jì)條件下，可以觀察到與非定常回火和火焰底部噴射相關(guān)的振蕩[51]。利用PLIF甲醛熒光法，通過(guò)PIV對(duì)主燃級(jí)和預(yù)燃級(jí)火焰進(jìn)行成像處理

第3章 燃燒室計(jì)算域及邊界條件試驗(yàn)所研究的對(duì)象是中心分級(jí)燃燒室，其獨(dú)特之處是將燃料進(jìn)行分級(jí)分將燃燒室中混合的燃油與空氣分別在不同燃燒區(qū)域進(jìn)行燃燒，同時(shí)旋流器區(qū)域內(nèi)的燃油與空氣得到充分混合，適合每個(gè)區(qū)域溫度分布均衡，進(jìn)而使，提高燃燒室出口溫度，減少尾氣中污染物氮氧化合物(NOx)的生成，最燒性能得到提升。燒室模型建立心分級(jí)燃燒室模型主要由燃燒筒、套管和旋流器等重要部分構(gòu)成。各部分用于冷卻火焰筒、頭部和渦輪的空氣進(jìn)氣量分別為 10%，其余 70%的空氣級(jí)燃燒室旋流器，并滿足各自完成做功所需進(jìn)氣量。同時(shí)，為使氣流不受響，燃燒室尾端結(jié)構(gòu)采用向內(nèi)側(cè)縮口的形式。并用 SOLIDWORKS 201對(duì)所研究試驗(yàn)件進(jìn)行立體模型的建立。如圖 3.1。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉陵,張榛,牛海發(fā),劉敬華;超音速燃燒室燃燒效率數(shù)學(xué)模型及氣流狀態(tài)參數(shù)的計(jì)算[J];推進(jìn)技術(shù);1989年02期

2 黃毓銘,王化庭,趙松巍;鍋爐增設(shè)前置燃燒室燃燒稻殼的探討[J];中國(guó)糧油學(xué)報(bào);1989年02期

3 黃毓銘,王化庭,趙松巍;鍋爐增設(shè)前置燃燒室燃燒稻殼的探討[J];糧油食品科技;1989年02期

4 金業(yè)壯,盛元生;某型機(jī)環(huán)型燃燒室燃燒噪聲的測(cè)量與譜分析[J];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1996年02期

5 馬元驥,夏來(lái)慶,周振成,胡章其,耿為群;影響斜盤形燃燒室燃燒性能的主要因素的研究[J];汽車技術(shù);1984年06期

6 趙仕廠,高占斌,周建輝,鄭洪濤,譚智勇;燃燒室燃燒過(guò)程中NO_x生成的數(shù)值模擬[J];集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期

7 王紹卿;沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)突擴(kuò)燃燒室燃燒效率的計(jì)算方法[J];推進(jìn)技術(shù);1992年01期

8 邱偉;房人麟;鄧遠(yuǎn)灝;鐘世林;黃順洲;;慢車燃油分級(jí)對(duì)高溫升燃燒室燃燒效率的影響[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2017年03期

9 汪鳳山;孔文俊;王寶瑞;勞士奇;張培元;;進(jìn)氣溫度對(duì)微燃機(jī)燃燒室燃燒特性的影響分析[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2007年02期

10 肖肖;;從尾氣排放情況看車況[J];農(nóng)村百事通;2008年18期

相關(guān)會(huì)議論文 前8條

1 李金英;鄭洪濤;穆勇;;燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室燃燒流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國(guó)航空學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

2 劉殿春;尚守堂;程明;;中心分級(jí)燃燒室燃燒組織和設(shè)計(jì)思路分析[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)第七屆動(dòng)力年會(huì)論文摘要集[C];2010年

3 張振奎;王鈁平;任銘林;;微型燃燒室燃燒流場(chǎng)的數(shù)值研究[A];探索 創(chuàng)新 交流（第7集）——第七屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集（上冊(cè)）[C];2016年

4 趙臻;單鵬;;基于化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的微尺度燃燒室燃燒的數(shù)值模擬研究[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)第七屆動(dòng)力年會(huì)論文摘要集[C];2010年

5 郭敏雷;程樹(shù)森;張福明;全強(qiáng);;頂燃式熱風(fēng)爐燃燒室燃燒特性研究[A];2008年全國(guó)煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議暨煉鐵年會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2008年

6 潘剛;鄭洪濤;陳曦;潘福敏;;燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室燃燒重整氣的數(shù)值研究[A];高等學(xué)校工程熱物理第十九屆全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

7 田中禮;何小民;邊際;齊健;;一種LPP型駐渦燃燒室燃燒性能的試驗(yàn)研究[A];探索 創(chuàng)新 交流（第7集）——第七屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集（上冊(cè)）[C];2016年

8 楊勇;艾松;賈文;;燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室燃燒穩(wěn)定性分析[A];中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2011年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 程曉軍;串聯(lián)式TBCC超級(jí)燃燒室燃燒組織及性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 于雷;中心分級(jí)燃燒室燃燒性能的試驗(yàn)研究[D];沈陽(yáng)航空航天大學(xué);2019年

2 田野;空氣節(jié)流對(duì)超燃燒室燃燒性能影響研究[D];中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心;2013年

3 李朋玉;低排放燃燒室燃燒性能和污染排放預(yù)測(cè)模型研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

4 侯寬新;基于詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的燃燒室燃燒流場(chǎng)計(jì)算[D];南京航空航天大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2764696