不同結(jié)構(gòu)導向器對渦輪葉間補燃室性能影響的研究.pdf

1、為提高燃氣渦輪發(fā)動機性能，渦輪葉間燃燒受到愈來愈多的關注，將渦輪葉間補燃室應用于航空發(fā)動機，能提高其推重比，降低污染排放。本文為探究導向葉片結(jié)構(gòu)對渦輪葉間補燃室性能的影響，在現(xiàn)有研究成果基礎上，建立了7種帶有不同導向葉片結(jié)構(gòu)的補燃室模型為研究對象。利用CFD軟件FLUENT，數(shù)值模擬了補燃室的流動及燃燒特性，根據(jù)數(shù)值結(jié)果，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，設計試驗模型，確立試驗方案。
　　本文首先研究了燃燒工況對渦輪葉間補燃室性能的影響，發(fā)現(xiàn)：（1）本文

2、選取的數(shù)學模型和計算方法可以準確地模擬這種渦輪補燃燒室的流動及燃燒情況；（2）燃燒室能在較大幅度的當量比（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，燃氣平均溫度提高650K左右；（3）增加二次氣流流量，CO、UHC排放降低，燃燒效率提高，還能加大高溫燃氣與主流的混合，改善溫度分布，但會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
　　隨后對帶有不同徑向槽結(jié)構(gòu)的直葉片模型進行了模擬，模擬結(jié)果與基準模型對比發(fā)現(xiàn)：（1）減小徑向槽后端面的傾斜度有利于設計，可以有效地改善流動，降低總壓損失，改善溫度場分布；（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
　　最后研究了彎曲導向葉片對渦輪葉間補燃室性能的影響

4、，結(jié)果表明：（1）氣體在葉背發(fā)生嚴重分離，分離區(qū)有回流現(xiàn)象，導致總壓損失增大，特別是葉背側(cè)帶有徑向槽的模型；（2）補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、溫度速度場分布方面表現(xiàn)都更好一些。（