驻涡燃烧室冲击/气膜冷却方案试验
2012-01-22樊未军张荣春孔祥磊
沈阳航空航天大学学报 2012年5期
王 亮,樊未军,张荣春,孔祥磊
(1.北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家科技重点实验室,北京100191;2.中国航空综合技术研究所,北京100191)
从Hsuetal提出第一代驻涡燃烧室(TVC)[1]到如今发展至第四代[2](结构简图如图1所示),经过十几年的发展,驻涡燃烧室的研究已取得很大进展.研究表明,驻涡燃烧室具有结构简单紧凑,成本低;燃烧效率高;吹熄、高空再点火边界比目前所使用的技术宽50%;NOx排放低于1996ICAO 标准 40% ~60% 等优点[1-4]。但也有不足之处,由于驻涡凹腔内燃烧区和壁面的距离过近,使得凹腔壁面的温度过高,进而影响凹腔壁寿命[5],因此有必要对驻涡燃烧室凹腔壁面的冷却方式进行研究。

图1 驻涡燃烧室结构示意图[9]
比较常见的冷却方式有发散冷却、冲击气膜冷却、冲击发散冷却等[6-7],针对不同的平板冷却方式,国内外都进行了大量的研究。例如:胡娅萍、吉洪湖研究了孔的疏密度对发散冷却的影响[10],认为在一定情况下,气膜孔布置越多,冷却效果越好;林宇震教授及其团队研究了不同偏角和不同排列方式对多斜孔气膜冷却的影响[11-12],结果表明叉排孔阵排列方式明显优于顺排,表现在更高的气膜冷却水平和更均匀的气膜保护。对于冲击气膜冷却,宋双文,杨卫华等人对其做了部分研究[13],结果显示,冷却效率随吹风比的增大而增大,在气膜出口与冲击位置之间,气膜冷却效率沿主流方向不断增加。在相同的冷却壁面处,冷却效率随冲击位置距气膜出口的增加而减小;越过冲击位置,冷却效率随壁面位置的增加而减小,在冷却壁面的任意位置冷却效果随冲击间距的减小而增大。……
登录APP查看全文
