發(fā)布時(shí)間：2024-03-27 20:13

　　燃燒室是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一,其點(diǎn)火可靠性是燃燒室設(shè)計(jì)的基本性能要求,事關(guān)飛行安全。本文針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室點(diǎn)火問題,從模型燃燒室點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)出發(fā),發(fā)展數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)燃燒室點(diǎn)火機(jī)理問題進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算方法相關(guān)研究。首先,在數(shù)值計(jì)算中移植了泰勒有限元(Taylor-Galerkin)和間斷有限元(Discontinuous-Galerkin)格式,對(duì)比驗(yàn)證了數(shù)值格式的空間精度和計(jì)算效率。針對(duì)工程問題中復(fù)雜幾何的高精度表達(dá),發(fā)展了一種結(jié)合NURBS精確幾何描述的曲面單元方法,將有限體積格式ETAU推廣為適用于曲面單元的NETAU格式,通過(guò)數(shù)值算例驗(yàn)證了該格式的計(jì)算精度和穩(wěn)定性,并進(jìn)一步推導(dǎo)了 NURBS曲線與Taylor-Galerkin格式結(jié)合的數(shù)學(xué)表達(dá)。其次,針對(duì)燃燒室點(diǎn)火過(guò)程中的非定常湍流燃燒問題,發(fā)展了高精度低耗散的大渦模擬計(jì)算方法。該方法采用高精度低耗散的Taylor-Galerkin格式對(duì)控制方程進(jìn)行離散求解;化學(xué)反應(yīng)使用兩步簡(jiǎn)化機(jī)理或集總簡(jiǎn)化機(jī)理;湍流燃燒模型采用動(dòng)態(tài)增厚火焰模型。層流火焰算例表明集總簡(jiǎn)化機(jī)理的計(jì)算結(jié)果在多種工況下與詳細(xì)機(jī)理十分一致,精度明顯優(yōu)于兩步總包簡(jiǎn)化機(jī)...

【文章頁(yè)數(shù)】：172 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１法國(guó)魯昂大學(xué)ＣＯＲＩＡ實(shí)驗(yàn)室直線排列多頭部實(shí)驗(yàn)裝置１？１??

圖１－１法國(guó)魯昂大學(xué)ＣＯＲＩＡ實(shí)驗(yàn)室直線排列多頭部實(shí)驗(yàn)裝置１？１??研究頭部間干涉對(duì)火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程的影響。法國(guó)魯昂大學(xué)ＣＯＲＩＡ實(shí)驗(yàn)室列的多頭部實(shí)驗(yàn)裝置１４〃３］見圖丨－１。該燃燒室模型高２７０ｍｍ，正面由并且在側(cè)面留有光路以便進(jìn)行燃燒的光學(xué)診斷。該實(shí)驗(yàn)裝置最主要的特間距離，調(diào)節(jié)范....

圖１－２多頭部扇區(qū)燃燒室：（ａ）?ＮＡＳＡＡＳＣＲ扇形實(shí)驗(yàn)裝置間；（ｂ）日本宇航局扇形實(shí)驗(yàn)裝置Ｉ—??

（１）法國(guó)ＥＭ２Ｃ實(shí)驗(yàn)室環(huán)形燃燒室模型??法國(guó)巴黎中央理工－高等電力學(xué)院（ＣｅｎｔｒａｌｅＳｕｐｄｅｃ）的ＥＭ２Ｃ實(shí)驗(yàn)室發(fā)展了一種多旋??流噴嘴的環(huán)形燃燒室ＭＩＣＣＡ模型［？４７，６４１，如圖１－３，其全環(huán)結(jié)構(gòu)具有實(shí)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒??室的特征，并能滿足光學(xué)診斷需要，在不同實(shí)驗(yàn)配....

圖１－５?Ｍａｃｈｏｖｅｒ等人實(shí)驗(yàn)所得環(huán)形燃燒室預(yù)混條件下的點(diǎn)火過(guò)程??

二?＿？?■■■．．－．??圖１－３法國(guó)ＥＭ２Ｃ實(shí)驗(yàn)室的ＩＶＨＣＣＡ環(huán)形燃燒室Ｉ６４！??等人在Ｍ１ＣＣＡ燃燒室的改型ＭＩＣＣＡ－Ｓｐｒａｙ環(huán)形燃燒室上，研究了液態(tài)和氣態(tài)燃料的??點(diǎn)火過(guò)程。他們發(fā)現(xiàn)液態(tài)燃料的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程與氣態(tài)燃料的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程類似。但是，相??較氣態(tài)燃料，液態(tài)燃....

圖１－４?ＩＶＩＩＣＣＡ環(huán)形燃燒室的點(diǎn)火過(guò)程Ｗ??

二?＿？?■■■．．－．??圖１－３法國(guó)ＥＭ２Ｃ實(shí)驗(yàn)室的ＩＶＨＣＣＡ環(huán)形燃燒室Ｉ６４！??等人在Ｍ１ＣＣＡ燃燒室的改型ＭＩＣＣＡ－Ｓｐｒａｙ環(huán)形燃燒室上，研究了液態(tài)和氣態(tài)燃料的??點(diǎn)火過(guò)程。他們發(fā)現(xiàn)液態(tài)燃料的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程與氣態(tài)燃料的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程類似。但是，相??較氣態(tài)燃料，液態(tài)燃....

本文編號(hào)：3940434