王文波，岳　明，金　捷

（北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191）

内机匣故障对燃烧室性能影响的数值与试验研究

王文波，岳明，金捷

（北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191）

为了研究内机匣故障对燃烧室性能的影响，在对某回流燃烧室的正常件及小弯管有裂缝故障件进行试验的基础上，通过可实现的k-ε湍流模型、颗粒随机轨道模型、火焰面模型和K undu化学反应机理对模型燃烧室内3维2相燃烧流场进行了数值模拟，分别对小弯管不同裂缝长度（占模型弧长的10%、20%、30%、40%、50%）且最宽处为0.55 mm不变情况下的模型燃烧室的出口温度分布进行对比分析。结果表明：裂缝漏气导致叶尖温度降低，叶根温度升高，不利于涡轮转子叶片工作。

内机匣；故障；试验；数值模拟；出口温度分布；航空发动机

0　引言

燃烧室是燃气轮机的核心组成部件，其工作环境具有热负荷大、流场复杂及高温高速等特点。燃烧室出口温度场均匀性不仅是燃气轮机燃烧室的重要安全性指标，而且是涡轮叶片安全长久工作的重要保证，密切关注燃烧室性能参数是十分必要的。随着涡轮前温度的提高，燃烧室火焰筒等高温零件的故障问题日益成为关注的焦点。据相关统计数据［1］，在燃烧室故障中，63%是火焰筒的故障，5%是燃烧室外套的故障，4%是喷嘴的故障。然而在公开文献中，极少研究故障发生后对燃气轮机产生的影响。而且，由于燃烧室内部流场、化学反应及物理变化过程非常复杂，在试验中不能细致观察到燃烧室内部燃烧流动情况，有很大的局限性。……