莫 妲，唐 豪，李 明，郑海飞

（南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016）

0 引言

现代航空装备要求燃气涡轮发动机具有较高的推重比、推进效率和较宽的工作范围。提高涡轮前燃气温度在理论上可以改善热力循环性能，而且涡轮内压力较高，燃烧效率也就高。增加涡轮间燃烧室（TIB）[1-2]是目前提高燃气涡轮发动机性能的常规手段，但其结构庞大，增加质量，应用起来比较困难；Sirignano、Delplanque和Liu[3-5]进行了在涡轮通道内燃烧或TIB的热力性能分析，认为涡轮通道内燃烧可以克服涡轮间燃烧室质量增加的局限，但结构应用实施困难；美国空军研究实验室利用超紧凑燃烧室尺寸小、质量轻等特点[6]，率先探索了涡轮间燃烧室的性能与结构的相互影响规律，开展了在涡轮导向器内燃烧的模拟试验，试验表明该燃烧结构所具有的燃烧性能非常适用于涡轮内补燃，燃烧效率高达99%。国内关于涡轮内燃烧的研究正在开展，程本林[7]进行了采用涡轮通道内补燃的热力循环计算方法提高发动机性能研究表明，采用TIB方法，单位推力可以明显增大，发动机性能得以改善；Thibaud[8]研究了涡轮间燃烧室TIB的叶片结构对发动机燃烧性能的影响；Greenwood[9]和Jonathan[10]对TIB进行了一系列研究。

本文在Jonathan模型的基础上，将操作压力由2.74 kPa改为30.0 kPa。通过改变AC的结构（如垂直AC和倾斜AC），使用UG软件建模，采用ANSYS ICEM 11.0对其进行结构网格划分，应用Fluent进行数值计算，利用Tecplot和Origin等软件进行了结果处理；并用计算流体动力学（CFD）的方法分析凹腔结构对燃烧室燃烧性能的影响；……