面向旋转爆轰燃烧室的涡轮气动性能数值研究 |
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作者姓名: | 孟博威 杨博 张翠珍 王奉明 马虎 夏镇娟 周长省 |
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作者单位: | 1.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094;2.西安航天动力研究所,陕西 西安 710100;3.中国航空发动机研究院,北京 101399 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(12072163;52106161);先进航空动力创新工作站项目(HKCX2020-02-007-002);国防科技重点实验室基金(HTKJ2020KL011004-1)。 |
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摘 要: | 为研究旋转爆轰燃烧室出口流场对涡轮气动性能的影响,基于指数函数的非线性特征简化了燃烧室出口的流场分布,采用求解三维SST k-ω湍流模型的方法对涡轮全流场开展数值计算。讨论了不同来流脉动特性对叶栅瞬态流场的作用机制,分析了涡轮叶片对燃烧室出口压力振荡峰值的抑制作用,并在此基础上探究了不同工况下涡轮流动特性的变化。计算结果表明:脉动来流使涡轮瞬时流场呈现复杂的周期性变化;单级轴流式涡轮使得压力振荡峰值最高降低73.49%,其中静子叶栅对双波模态下压力峰值的抑制效果最优,最多可降低49.9%,转子叶栅对压力峰值的二次抑制具有补偿效应,压力峰值平均减小46.95%;涡轮虽然会增强来流的总压脉动特性,但本身具有一定自适应能力,此外总压脉动与流动均匀性有较为密切的关系。
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关 键 词: | 旋转爆轰燃烧室 涡轮匹配 边界简化 脉动来流 气动性能 |
收稿时间: | 2022-08-24 |
修稿时间: | 2022-11-09 |
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