李亚清，刘 勇，郭泽颖，张 祥，郑丹伟，邓子江

大分子碳氢燃料预混射流火焰的化学反应器模拟

李亚清，刘 勇，郭泽颖，张 祥，郑丹伟，邓子江

(南京航空航天大学能源与动力学院，航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室，南京 210016)

针对大分子碳氢燃料预混射流火焰进行模拟，建立一个基于化学反应器网络(CRN)的快速预测模型，对不同工况的大分子碳氢燃料预混射流火焰进行快速模拟．通过对3种(正庚烷、正癸烷、正十二烷)燃料在进口流量0.268～0.343g/s，当量比0.8～1.2，混合气进口温度380～500K下的射流火焰进行计算流体力学方法(CFD)求解，建立数据样本集合．通过样本进行数据分析获得射流火焰CRN分区拓扑结构．建立优化模型对化学反应器的特征参数进行优化．建立大分子碳氢燃料射流火焰进口参数与各个反应器出口参数的拟合关系式．最后运用拟合关系式对参考工况进行验证，结果表明预测最大相对误差为11.2%，平均相对误差为4.6%．

大分子碳氢燃料；射流火焰；化学反应器网络模型；优化

航空发动机燃烧室的燃烧数值模拟对降低航空发动机研制费用和缩短研制周期具有十分重要的意义．燃烧室燃烧的数值模拟一般选用大分子碳氢燃料(碳分子数一般在8～16之间)来模拟替代真实航空煤油，然而碳氢燃料的组成和化学反应过程十分复杂，燃烧机理不准确是燃烧数值模拟误差的一个重要原因．目前一般采用射流火焰来验证燃料反应机理的燃烧……