不同結(jié)構(gòu)導(dǎo)向器對(duì)渦輪葉間補(bǔ)燃室性能影響的研究.pdf

1、為提高燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)性能，渦輪葉間燃燒受到愈來(lái)愈多的關(guān)注，將渦輪葉間補(bǔ)燃室應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)，能提高其推重比，降低污染排放。本文為探究導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)對(duì)渦輪葉間補(bǔ)燃室性能的影響，在現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，建立了7種帶有不同導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)的補(bǔ)燃室模型為研究對(duì)象。利用CFD軟件FLUENT，數(shù)值模擬了補(bǔ)燃室的流動(dòng)及燃燒特性，根據(jù)數(shù)值結(jié)果，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，確立試驗(yàn)方案。
　　本文首先研究了燃燒工況對(duì)渦輪葉間補(bǔ)燃室性能的影響，發(fā)現(xiàn)：（1）本文

2、選取的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法可以準(zhǔn)確地模擬這種渦輪補(bǔ)燃燒室的流動(dòng)及燃燒情況；（2）燃燒室能在較大幅度的當(dāng)量比（1.62-0.81）下穩(wěn)定工作，一直保持著高燃燒效率，低總壓損失的特征，燃?xì)馄骄鶞囟忍岣?50K左右；（3）增加二次氣流流量，CO、UHC排放降低，燃燒效率提高，還能加大高溫燃?xì)馀c主流的混合，改善溫度分布，但會(huì)造成更大的總壓損失；（4）在流量不變情況下，增大燃燒室的壓力，可以使燃燒更充分，CO、UHC排放減少，燃燒效率提高，總壓損失

3、顯著下降，但NO排放明顯增加。X
　　隨后對(duì)帶有不同徑向槽結(jié)構(gòu)的直葉片模型進(jìn)行了模擬，模擬結(jié)果與基準(zhǔn)模型對(duì)比發(fā)現(xiàn)：（1）減小徑向槽后端面的傾斜度有利于設(shè)計(jì)，可以有效地改善流動(dòng)，降低總壓損失，改善溫度場(chǎng)分布；（2）將徑向槽前端面改為向前傾，總壓損失增加，較適合低二次氣流流量的工況使用；（3）在葉盆側(cè)增加徑向槽，會(huì)增大總壓損失，降低NO排放，較適合高二次流流量的情況下使用；X
　　最后研究了彎曲導(dǎo)向葉片對(duì)渦輪葉間補(bǔ)燃室性能的影響

4、，結(jié)果表明：（1）氣體在葉背發(fā)生嚴(yán)重分離，分離區(qū)有回流現(xiàn)象，導(dǎo)致總壓損失增大，特別是葉背側(cè)帶有徑向槽的模型；（2）補(bǔ)燃室出口速度分布較均勻，速度差小，特別是葉盆側(cè)帶徑向槽的模型；（3）燃燒幾乎都發(fā)生在燃燒環(huán)內(nèi)，且較為完全，在下游葉間通道內(nèi)，局部高溫現(xiàn)象減弱，溫度分布相對(duì)均勻，特別是在低二次氣流流量的工況下；（4）徑向槽安置在彎曲導(dǎo)向葉片葉盆側(cè)的模型與安置在葉背側(cè)的相比，在總壓損失、污染排放、燃燒效率、溫度速度場(chǎng)分布方面表現(xiàn)都更好一些。（