航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)研究.pdf

1、本文對(duì)大飛機(jī)項(xiàng)目中的輔助動(dòng)力裝置(Auxiliary Power Unit，簡(jiǎn)稱APU)全環(huán)形回流燃燒室和貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)(Lean Premixed Prevaporized，簡(jiǎn)稱LPP)低污染燃燒室分別進(jìn)行了研究。
　　 首先針對(duì)某型輔助動(dòng)力裝置全環(huán)形回流燃燒室開(kāi)展了燃燒性能試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)并加工了全環(huán)形燃燒室試驗(yàn)系統(tǒng)，并采用溫度耙測(cè)量全環(huán)形燃燒室出口溫度分布，壓力耙測(cè)量全環(huán)形燃燒室進(jìn)出口總壓損失，研究不同進(jìn)口溫度和油氣比條件下

2、輔助動(dòng)力裝置全環(huán)形回流燃燒室燃燒性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著進(jìn)口溫度和油氣比的增加，燃燒室出口溫度相應(yīng)增加，但溫度分布規(guī)律基本保持不變，出口溫度分布系數(shù)(Overall Temperature Distribution Factor，簡(jiǎn)稱OTDF)小于0.2，徑向溫度分布系數(shù)(Radial Temperature Distribution Factor，簡(jiǎn)稱RTDF)基本小于0.1，而燃燒效率和燃燒室進(jìn)出口壓力損失系數(shù)增加；隨著進(jìn)口總溫的增

3、加，燃燒室貧油熄火油氣比逐漸減少(余氣系數(shù)增加)。
　　 同時(shí)利用Fluent軟件對(duì)該輔助動(dòng)力裝置環(huán)形燃燒室兩相噴霧燃燒流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值仿真，研究不同進(jìn)口工況對(duì)燃燒室內(nèi)兩相噴霧燃燒流場(chǎng)的影響，并把數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，兩者吻合較好，說(shuō)明本文采用的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法可用于預(yù)估實(shí)際輔助動(dòng)力裝置全環(huán)形回流燃燒室兩相噴霧燃燒流場(chǎng)。
　　 最后利用Fluent軟件對(duì)帶有LPP燃燒室頭部的模型燃燒室兩相噴霧燃燒流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算

4、，數(shù)值分析兩個(gè)不同的LPP燃燒室頭部結(jié)構(gòu)和三種不同進(jìn)口工況對(duì)LPP低污染燃燒室燃燒流場(chǎng)、燃燒性能以及污染排放的影響，計(jì)算結(jié)果表明：1)在相同工況下，改變?nèi)紵翌^部對(duì)出口平均溫度影響不大，但對(duì)OTDF和壓力損失系數(shù)有一定影響；2)在頭部結(jié)構(gòu)方案不變的情況下，進(jìn)口工況從100％下降到30%，進(jìn)口溫度、壓力和油氣比下降，出口平均溫度相應(yīng)逐漸下降，氧氣濃度增大，而CO2濃度相應(yīng)減少，出口污染物NOx排放相應(yīng)減少。所得的計(jì)算結(jié)果可為L(zhǎng)PP低污染燃