航空發(fā)動機燃燒室壁溫數(shù)值計算的工程適用性研究.pdf

1、本文以某型航空發(fā)動機主燃燒室為對象，對航空發(fā)動機燃燒室壁溫數(shù)值計算的工程適用性問題進行了研究和驗證工作。目的是驗證和確認數(shù)值計算方法及各種物理模型在燃燒室壁溫計算中的工程適用性以及物性參數(shù)對計算的影響，研究合理的簡化方法。本文對燃燒室進行了合理簡化，選擇合理的物理模型和采用較準確的物性參數(shù)，建立了與實際燃燒室工作狀態(tài)較為相符的多達1000萬網(wǎng)格的大規(guī)模的燃燒室壁溫計算數(shù)值計算模型。在高性能計算集群(HPCC)上使用商業(yè)CFD軟件采用并行

2、計算技術，對燃燒室內(nèi)噴霧、燃燒及火焰筒實體壁與燃氣及冷卻氣流傳熱進行三維多學科耦合數(shù)值計算。求得火焰筒壁面溫度分布，同時也得到了描述燃燒室內(nèi)流動、噴霧及兩相流動、燃燒等過程的變量的數(shù)值解。 論文綜述了航空發(fā)動機燃燒室壁溫計算的工程適用性問題的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，對燃燒室工作過程特別是傳熱過程進行了較為全面深入的分析，論述了壁溫數(shù)值計算的相關理論。計算模型采用Realizableκ-ε兩方程湍流模型模擬氣體湍流流動，采用隨機軌道模型

3、和壓力．旋流霧化噴嘴模型模擬噴嘴的霧化特性，應用快速反應簡化PDF模型模擬湍流擴散燃燒，用P-1輻射模型估算輻射通量。詳細描述了計算模型各參數(shù)及其確定依據(jù)。通過計算得到的火焰筒壁溫分布與燃燒室壁溫一般規(guī)律、氣膜冷卻基礎研究的結(jié)果和其他研究者的研究成果對比，以及將燃燒室出口溫度和溫度場與試驗結(jié)果對比等方式，對計算結(jié)果進行了分析?？己肆擞嬎隳Ｐ偷暮侠硇院驼_性，驗證了航空發(fā)動機燃燒室壁溫數(shù)值計算的工程適用性，對于航空發(fā)動機的研究和設計具有一