孙海俊，曾卓雄，徐义华

(南昌航空大学飞行器工程学院，南昌 330063)

0 引言

稳定的燃烧火焰和较高的燃烧效率是燃烧室结构性能优化的主要目标，也是冲压发动机研究所需要解决的关键问题。美国的Ramgen公司在驻涡燃烧室[1](TVC，trapped vortex combustor)的研究基础上，提出了先进旋涡燃烧室[2](AVC，advanced vortex combustor)的概念。AVC是在燃烧室内布置前后两个独立的钝体，当来流经过前钝体时，在前后钝体之间的凹腔处形成稳定的旋涡结构，为燃烧室充当稳定的点火源;另一方面，稳定旋涡的存在不仅可以有效地降低燃烧室的总压损失和污染物的排放，还可以极大的提高燃烧效率[3]。然而旋涡的稳定和燃烧流动特性的优劣主要取决于前后钝体结构参数的匹配关系。文献[4－5]等依据 Mair[6]得出的 TVC 稳定驻涡条件的结构关系式对AVC内钝体结构参数和布置进行了研究。虽然AVC和TVC在结构上有相似之处，但仍需要区别对待。

因此，对不同钝体结构参数影响下的燃烧室流场进行数值模拟研究，以确定前后钝体各参数间的最佳匹配关系，为进一步深入研究提供理论依据。

1 物理模型与结构参数

AVC物理模型如图1所示，钝体布置方式不同于文献[7－8]之处在于将钝体前壁面直接与通道齐平，将原来的大通道进气口变成上下两个小通道进气口。燃烧室通道尺寸为360mm×100mm×100mm，前后钝体宽度为100mm，钝体的高和长以及两钝体间距S之间的匹配关系是文中研究的重点。

数值模拟采用不可压N-S方程，湍流模型为realizable k-ε模型，近壁面采用壁面函数法。计算时入口区域延长，燃烧室进出口边界条件分别为速度入口与压力出口。……