倾斜回流燃烧室燃烧性能的数值研究
2012-01-22张红霞王成军
沈阳航空航天大学学报 2012年5期
关键词:模型
张红霞,王成军,孙 婷
(沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院),沈阳110136)
回流燃烧室是发动机常用的结构形式,尤其是在小型发动机中它占有特殊而重要的地位,自20世纪80年代以来,小型发动机大都采用回流燃烧室,如RTM322、MTR390和 T800等,这是因为此类型燃烧室可缩短压气机与涡轮之间的轴向长度,而且还具有对燃烧室进口流场不敏感、燃烧充分、油气混合均匀以及排气污染低等优点[1]。随着计算流体力学和计算燃烧力学的迅速发展以及试验测试技术的不断进步,人们对回流燃烧室的认识逐渐加深。国内外对该类型的燃烧室均开展了大量试验与数值研究工作,如李概奇等对某小型发动机环形回流燃烧室的内部流场进行了数值模拟研究[2],赵云等对回流式燃烧室头部冷态浓度场进行了实验研究[3],Paskin M D、Bharani S、Martino P D等人也对回流燃烧室进行了相关的数值模拟或实验研究[4-6]等。
但较少有文献对倾斜回流燃烧室进行数值模拟或试验研究。倾斜回流燃烧室是指火焰筒中心线与发动机水平线成一定的倾斜角(见图1),这使得主燃孔和掺混孔在结构上或气动上都不在关于水平线对称,同时使压气机出来的水平气流通过主燃孔斜射进火焰筒头部回流区,这对燃烧室的点火性能和出口温度分布影响重大。因此,本文建立了某倾斜回流燃烧室的三维模型,包括燃烧室从扩压器、喷嘴、旋流器到火焰筒的完整结构,并采用Fluent软件进行三维模拟,以揭示倾斜回流燃烧室的内部流场、出口温度分布等特点,以对回流燃烧室的设计起到参考作用。……
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