近年來,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,我國的航空運輸業(yè)得以快速發(fā)展,我國對傳統(tǒng)的航空燃料尤其是航空煤油的消耗逐年增加,導(dǎo)致我國航空碳排放量急劇增加。另外,隨著人們環(huán)保意識的不斷加強及對溫室效應(yīng)關(guān)注度的提高,航空運輸業(yè)面臨巨大的CO₂減排壓力,而生物燃料在整個生命周期內(nèi)的碳排放比航空煤油減少50%以上,因此對生物燃料在航空發(fā)動機上的應(yīng)用進行研究具有重要的意義。本文通過數(shù)值模擬研究生物燃料在航空發(fā)動機上的燃燒特性,主要研究生物燃料的貧油熄火特性,研究在未來用生物燃料替代航空煤油的可行性,進一步地,通過修改燃燒室的模型,研究旋流器套筒出口形式對生物燃料燃燒性能的影響。本文以DGEN380發(fā)動機為研究對象,生物燃料選取生物乙醇和生物柴油,首先通過Geomagic Studio得到燃燒室的尺寸數(shù)據(jù)并在UG中進行逆向建模,用Fluent進行數(shù)值模擬并將模擬值與試驗值進行對比,驗證了燃燒室模型的正確性;然后對燃燒室的穩(wěn)態(tài)燃燒過程進行模擬,通過燃油穩(wěn)態(tài)逐次逼近法和特征節(jié)點法預(yù)測航空煤油的貧油熄火極限,并將航空煤油的貧油熄火極限與生物柴油、生物乙醇進行對比;最后通... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

火焰筒

中建立截面曲線用于截取模型截面上的曲線，將截面導(dǎo)入 UG 中分析并從而得到燃燒室模型的數(shù)據(jù)。流器建模流器主要用于產(chǎn)生旋渦流動，用以穩(wěn)定火焰并促進燃料與空氣的混合。燒室中，常用的旋流器主要分為三類：軸流式空氣旋流器、徑向式空氣空氣旋流器。本文采用的旋流器為徑向式旋流器，分為兩級，第一級為，第二級為帶出口環(huán)形通道。流器葉片各個邊的偏轉(zhuǎn)角度及長度均從燃燒室的截面曲線得出。一級旋 3-2（a）所示，從上游看，旋流葉片呈順時針旋轉(zhuǎn)，一級旋流器包括 8口環(huán)形通道；二級旋流器模型如圖 3-2（b）所示，從上游看，旋流器葉，二級旋流器包括 12 個葉片，為帶出口環(huán)形通道，由于本文的旋流器接計算，后面將從其定義出發(fā)，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果進行積分求解。

（a）側(cè)視圖 （b）斜視圖圖 3-3 旋流器筒建模及流體域筒是進行燃燒反應(yīng)的地方，燃料在此與空氣混合燃燒釋放大量的熱量焰筒的冷卻�；鹧嫱驳哪Ｐ腿鐖D 3-4 所示，參數(shù)均從截面曲線上獲取燒室的 1/13 進行建模，包括 2 個內(nèi)環(huán)主燃孔，2 個外環(huán)主燃孔，3 個位于中心截面，2 個位于旋轉(zhuǎn)周期面），3 個外環(huán)摻混孔（1 個位于中旋轉(zhuǎn)周期面），3 個外環(huán)冷卻縫，3 個內(nèi)環(huán)冷卻縫，冷卻縫用于替代氣量的分配。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3560196