多級駐渦技術(shù)在短環(huán)形燃燒室中的應(yīng)用.pdf

1、隨著人們環(huán)境保護意識的增強，航空發(fā)動機的排放問題越來越突出，國內(nèi)、外制定了日益嚴格的排放標準。為此，世界各國紛紛投入大量的人力、物力對降低燃燒室污染物的技術(shù)進行研究，設(shè)計了不同的低污染燃燒室。
　　本文以某型航空燃氣輪機短環(huán)形燃燒室為基礎(chǔ)模型，討論了一種新的組織燃燒方式，在燃燒室頭部設(shè)計了一種多角星鈍體結(jié)構(gòu)來組織燃燒室頭部氣流，利用頭部鈍體結(jié)構(gòu)和主燃孔結(jié)構(gòu)共同作用在燃燒室頭部形成多級駐渦，通過分級燃燒的方式來達到高效燃燒、低排放的

2、目的。
　　首先建立燃燒室的化學(xué)反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)模型，使用 Chemkin軟件包對燃燒室的配氣進行粗略的計算，運用微元法獲得燃燒室各反應(yīng)區(qū)的最小有效反應(yīng)體積，確?；鹧嫱矁?nèi)有足夠的反應(yīng)空間。為了減少數(shù)值分析的計算量，取其中的一個頭部即整個環(huán)腔的二十分之一建立三維模型，在燃燒室頭部設(shè)計了多角星進氣結(jié)構(gòu)，利用鈍體在燃燒室頭部形成分級駐渦的氣流結(jié)構(gòu)。使用 ICEM軟件對計算域網(wǎng)格進行離散，利用數(shù)值模擬軟件FLUENT對燃燒室的燃燒流場進行計算，

3、其中使用了Realizable k??雙方程湍流模型， ED燃燒模型，CONE噴嘴模型對燃油的破碎、霧化過程進行模擬。采用迎風(fēng)的差分格式對控制方程進行離散，使用標準壁面函數(shù)法對壁面進行處理，用SIMPLE算法對離散方程進行求解。文中考察了頭部進氣結(jié)構(gòu)位置變化、自身對稱性及進氣比例對燃燒室流場的影響。
　　計算結(jié)果表明：當六角鈍體頂角截面與主燃孔射流方向垂直時，駐渦分級效果最佳；頭部進氣比例在40％左右時，一級駐渦的尺寸最大；六角結(jié)