导流片结构参数对三通道进气TVC性能影响
2021-07-30刘景源
弹箭与制导学报 2021年3期
姚 婷,刘景源
(南昌航空大学飞行器工程学院,南昌 330063)
0 引言
驻涡燃烧室(trapped vortex combuster, TVC)凭借其高效的燃烧组织方式,简单紧凑的结构外形,优异的燃烧性能,成为极具应用前景的新概念燃烧室[1-3]。按照结构形式划分,一种是由美国Ramgen公司提出的钝体驻涡燃烧室,依靠双钝体形成驻涡;另一种是壁面驻涡燃烧室,依靠壁面凹腔形成驻涡。
Agarwal等[4]将导流片技术应用于壁面驻涡燃烧室中,相比较普通驻涡燃烧室,燃烧效率提高。导流片的引入,不仅有利于形成双涡结构,其分流作用增强了凹腔与来流的热质交换,有利于燃烧效率的提升。曾卓雄等[5]对带导流片的驻涡燃烧室的进气参数进行研究,结果显示当量比增大使得钝体回流区减小;韩吉昂等[6]发现凹腔喷射可以形成稳定双涡结构,降低总压损失系数;王志凯、俞骏等[7-8]对双通道驻涡燃烧室中导流片结构参数进行研究,发现合适的导流片结构参数可实现低压降、低污染、高效率的燃烧室。与双通道进气结构TVC相比,三通道TVC的进口中间通道将其内回流区分成两个通道,避免了局部高温,氮氧化物排放降低,燃烧效率显著提升[4,9],但整体燃烧效率较低,为进一步提升燃烧效率,并考虑到燃烧室壁面受高温燃气及热辐射影响,成为发动机内部易损坏的部件,将上下通道通入冷空气来降低壁面温度,由此提出将导流片引入三通道进气结构驻涡燃烧室,研究导流片结构参数对燃烧室性能的影响。
1 数值模拟模型及研究方案
1.1 几何模型及结构参数
带导流片的三通道进气结构驻涡燃烧室几何结构及尺寸参数如图1所示。……
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