中心穩(wěn)焰超燃燃燒室流動與混合過程研究.pdf

1、超燃沖壓發(fā)動機是一種在大氣層內實現高超聲速飛行的新型吸氣式動力裝置，是當前推進技術領域別的研究前沿，而超聲速燃燒技術是其研究重點。本文提出一種新型的中心穩(wěn)焰超燃沖壓發(fā)動機設計方案，并完成了相應的二元模型結構設計，運用數值模擬方法，對該中心穩(wěn)焰超燃燃燒室的燃燒組織展開了一系列研究。主要內容和結論如下：
　　首先，提出了分區(qū)雙支板和多支板兩種中心穩(wěn)焰超燃燃燒室設計方案，并分別對其冷流場和油霧場進行數值模擬。研究發(fā)現，多支板中心穩(wěn)焰燃燒

2、室模型的支板尾緣能夠形有利于對點火和火焰穩(wěn)定的回流區(qū)，同時多支板間的相互作用能夠在流場中形成有助于燃燒組織的低馬赫數區(qū)域。燃油主要集中在燃燒室中心位置，壁面附近并無燃油，可以實現中心燃燒。流場結構和油霧場結構較雙支板分區(qū)方案時均更為合理，且三支板情況下的油霧場結構要略優(yōu)于采用五支板方案時。
　　其次，選取三支板中心穩(wěn)焰超燃燃燒室方案，對其幾何構型進行優(yōu)化設計。結果表明，在前后支板間距離X=40mm，雙支板間距離Y=10mm，雙支板

3、支板厚度為6mm時，燃燒室內能夠形成穩(wěn)定合理的回流區(qū)和低馬赫數區(qū)域，并保證較小的總壓損失。同時，通過改變噴油孔的位置對燃燒室油霧場進行了優(yōu)化。研究表明，當單支板上下壁面噴嘴和雙支板外壁面噴嘴均位于支板前緣，雙支板內壁面噴嘴位于支板尾緣時，燃燒室內燃油摻混較為合理。
　　最后，研究了供油方案、油氣比等對該二元超燃燃燒室模型燃燒性能的影響，并對燃燒效率進行了計算?？芍?，當燃油流量為0.5kg/s時，油氣比ER=0.5，既保證燃燒室的自