隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展,各國對航空發(fā)動機的性能提出更高的要求。其中,降低航空發(fā)動機燃燒室的氮氧化物排量成為發(fā)動機設(shè)計過程中的重要考量因素。在眾多新型低污染燃燒室技術(shù)中,貧油直接噴射燃燒室技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。本文在典型3×3多點直射燃燒室模型的基礎(chǔ)上,對燃燒室頭部的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,包括回縮中心旋流器、回縮中間列旋流器、以及改變旋流器尺寸。通過數(shù)值模擬方法,采用Realizable k-?湍流模型、非預(yù)混PDF和EDC兩種燃燒模型,分別計算并分析冷態(tài)工況和燃燒狀態(tài)下的燃燒室內(nèi)的流場特征,比較燃燒室出口溫度分布情況和氮氧化物排放量,同時,對貧油熄火邊界進行預(yù)測。冷態(tài)情況下,典型3×3多點直射燃燒室下游回流區(qū)長度為30⁴0mm,而中心旋流器回縮設(shè)計和中間列旋流器回縮設(shè)計的下游回流區(qū)長度為20³0mm,結(jié)果表明這兩種改進的結(jié)構(gòu)都能夠有效的減小下游回流區(qū)面積,縮短回流區(qū)長度。而改變旋流器尺寸的設(shè)計方案,中心旋流器下游回流區(qū)長度超過50mm,且回流區(qū)范圍明顯擴大。本文通過數(shù)值模擬法和半經(jīng)驗公式法兩種方法進行貧油熄火邊界預(yù)測。預(yù)測結(jié)果表明,兩種方法的預(yù)測結(jié)果相...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第二章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
    2.1 控制方程
        2.1.1 連續(xù)性方程
        2.1.2 動量方程
        2.1.3 能量方程
        2.1.4 組分質(zhì)量守恒方程
    2.2 物理模型
        2.2.1 湍流模型
        2.2.2 湍流燃燒模型
        2.2.3 離散相模型
    2.3 求解技術(shù)
        2.3.1 離散化
        2.3.2 計算方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 燃燒室模型設(shè)計與網(wǎng)格劃分
    3.1 模型設(shè)計
    3.2 網(wǎng)格劃分
    3.3 邊界條件
        3.3.1 冷態(tài)流場邊界條件
        3.3.2 燃燒流場邊界條件
    3.4 本章小結(jié)
第四章 數(shù)值計算結(jié)果分析
    4.1 冷態(tài)流場分析
        4.1.1 回流區(qū)分析
        4.1.2 回流速度分布與回流區(qū)長度分析
        4.1.3 湍流動能分析
    4.2 燃燒流場分析
        4.2.1 貧油熄火邊界分析
        4.2.2 燃燒室出口溫度分析
        4.2.3 污染物排放分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻



本文編號：3773379