發(fā)布時間：2017-08-03 12:17

  本文關鍵詞：航空發(fā)動機部件防火試驗的燃油化學反應動力學模擬

  更多相關文章： Jet A煤油 簡化機理 直接關系圖法 敏感性分析 生成速率分析

【摘要】：隨著對航空發(fā)動機防火試驗研究的開展,研究者迫切想了解燃料的反應機理對燃燒數(shù)值模擬的影響,這種影響取決于反應機理能否準確描述燃料的燃燒特性。由于航空煤油成分復雜,直接研究其反應機理是較為困難的,因此普遍采用替代燃料并形成替代燃料的反應機理來進行研究。對于防火試驗中使用的Jet A航空煤油,歷史上提出的若干種替代燃料及其反應機理均不能完全準確地描述其燃燒特性、各組分和中間產物。隨著研究的深入,替代燃料與真實Jet A煤油間的差距在不斷地縮小,但是機理涉及的組分數(shù)和基元反應個數(shù)在不斷地增多,直接進行燃燒數(shù)值模擬計算非常困難。本文采用國際上近兩年提出的Jet A煤油替代燃料的詳細反應動力學機理1st Generation作為研究對象,開展反應機理簡化研究和化學反應動力學模擬,從而為Jet A煤油的燃燒數(shù)值模擬提供便利。首先,通過直接關系圖法對詳細機理中的耦合關系進行分析,刪除耦合性較弱的反應和組分,從而對所研究的詳細反應機理進行初步的簡化。并且分別采用簡化得到的骨架機理與詳細機理在零維封閉均質燃燒器模型、良攪拌燃燒器模型和一維層流預混燃燒模型中進行數(shù)值計算和對比分析。其次,利用敏感性分析法和生成速率分析對骨架機理進行了進一步的簡化,研究了燃燒過程中起重要作用的反應,最終得到了一個包含80種組分的簡化機理。最后對得到的簡化機理在不同的燃燒模型中進行數(shù)值計算并與詳細機理的計算結果進行比較驗證其準確性。驗證結果表明采用直接關系圖法結合敏感性分析得到的簡化機理能夠準確的計算點火延遲時間、反應溫度、反應物和主要產物的摩爾分數(shù)。最后,在防火試驗的燃燒器模型中,利用得到的簡化反應機理與湍流流動耦合計算燃燒器內的溫度和主要組分濃度分布。
【關鍵詞】：Jet A煤油 簡化機理 直接關系圖法 敏感性分析 生成速率分析
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V263.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 航空發(fā)動機防火試驗11
• 1.3 航空煤油的特性11-12
• 1.4 航空煤油化學反應動力學研究進展12-15
• 1.4.1 煤油數(shù)值模擬替代燃料反應機理研究進展12-14
• 1.4.2 機理簡化方法的研究進展14-15
• 1.5 本文研究內容15-16
• 1.6 本章小結16-17
• 第2章 防火試驗涉及的化學反應動力學理論及模型17-26
• 2.1 防火試驗中的化學反應動力學理論17-19
• 2.2 防火試驗中的化學反應動力學模型19-21
• 2.2.1 零維均質封閉反應器模型19
• 2.2.2 良攪拌反應器器模型19-20
• 2.2.3 一維層流預混火焰模型20-21
• 2.3 防火試驗中的航空煤油替代燃料詳細機理簡化方法21-25
• 2.3.1 敏感性分析法22-23
• 2.3.2 直接關系圖法23-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第3章 防火試驗中的航空煤油替代燃料詳細機理簡化26-34
• 3.1 防火試驗中的航空煤油替代燃料詳細機理DRG法簡化26-28
• 3.2 防火試驗涉及的骨架機理反應動力學模型驗證28-33
• 3.2.1 骨架機理的零維均質模型驗證29-30
• 3.2.2 骨架機理的PSR模型驗證30-31
• 3.2.3 骨架機理的一維層流預混模型驗證31-33
• 3.3 本章小結33-34
• 第4章 航空煤油替代燃料骨架機理簡化34-51
• 4.1 骨架機理溫度敏感性分析結果34-36
• 4.2 骨架機理濃度敏感性分析結果36-45
• 4.3 簡化機理反應動力學模型驗證45-50
• 4.3.1 簡化機理的零維封閉均質燃燒模型驗證45-47
• 4.3.2 簡化機理的PSR模型驗證47
• 4.3.3 簡化機理的一維層流預混模型驗證47-50
• 4.4 本章小結50-51
• 第5章 航空煤油燃燒數(shù)值模擬結果和分析51-55
• 5.1 防火試驗燃燒器計算模型51-52
• 5.2 計算結果與分析52-55
• 第6章 總結55-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60

【相似文獻】

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1 李銘揚;航空發(fā)動機部件防火試驗的燃油化學反應動力學模擬[D];中國民航大學;2015年

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本文編號：614348