航空发动机燃烧室数字孪生体系关键技术 |
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作者姓名: | 王方 甘甜 王煜栋 金捷 |
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作者单位: | 1.北京航空航天大学 能源与动力工程学院 航空发动机数值仿真研究中心,北京 100191 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(91741125,12172345,92041001); |
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摘 要: | 通过曲线坐标系浸没边界方法(IBM),在设计阶段可以实现对真实航空发动机燃烧室的高保真虚实映射,保留全部几何结构信息。在IBM方法基础上,采用大涡模拟(LES)结合概率密度函数输运方程湍流燃烧模型(TPDF),对双旋流燃烧室、某单头部直流燃烧室以及某折流燃烧室1/10模型进行真实结构仿真,测试数字孪生体系关键技术的有效性。对比预测结果和实验结果,双旋流燃烧室的旋流器出口附近轴向、径向、切向速度平均误差分别为15.7%、23.8%、15.0%;非稳态解析了真实直流燃烧室与折流燃烧室的详细湍流燃烧场,出口温度分布的平均相对误差分别为11.66%和17.95%。因此基于虚实映射得到的燃烧室数字孪生体系具有一定的有效性,该方法具有潜在的工程应用前景。
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关 键 词: | 数字孪生 高保真建模 大涡模拟(LES) 概率密度函数输运方程湍流燃烧模型(TPDF) 浸没边界方法(IBM) |
收稿时间: | 2022-09-29 |
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