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相对突扩间隙δ是影响短突扩扩压器与火焰筒相互匹配的重要参数,直接影响前置扩压器流场,燃烧室三股流的流量分配等。通过对相对突扩间隙影响压力损失的试验和数值模拟研究,获得了总压损失系数相对突扩间隙的变化规律:随相对突扩间隙(δ=1.2-3.0)由小到大的变化,总压损失系数先变小,后增加,即存在最佳的相对突扩间隙,使得压力损失有最小值。 相似文献
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在任意曲线坐标系下对包括扩压器、双级涡流器及火焰筒在内的环形燃烧室三维两相燃烧整体流场进行数值模拟。由于环形燃烧室形状复杂,采用偏微分方程法与整体分区结合法生成环形燃烧室整体网格。所用的数学模型有:k-ε紊流模型、EBU-Arrhenius紊流燃烧模型、六通量热辐射模型以及颗粒群轨道模型等。在非交错网格系下,气相采用SIMPLE算法求解,液相采用PSIC算法求解。数值分析不同燃烧室进口气流参数以及涡流器几何尺寸对燃烧室流场的影响,并将计算结果与实验数据进行了比较。结果表明本文的计算方法合理性可用于环形燃烧室的研制与优化设计。 相似文献
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旋流作用下突扩燃烧室内流场特性的研究对保证燃烧室的正常工作具有重要的意义。利用PIV技术对燃烧室内冷态流场的结构进行了实验诊断与分析,获得了不同实验条件下燃烧室内的速度场、回流区分布和流场内涡的变化规律。研究表明,当入口空气压力变化时,燃烧室内冷态流场可以保持稳定结构,均包含角回流区、中心回流区及剪切层结构。沿燃烧室轴向方向,中心回流区的宽度先增大再减小。随着入口压力的提高,燃烧室内冷态流场的回流区宽度及回流区长度缩短,最大回流速度增大,回流区中心位置向入口移动。同时,在燃烧室冷态流场中会出现由旋流作用引发的涡旋进动现象。 相似文献
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短突扩扩压器压力特性的数值研究 总被引:1,自引:0,他引:1
短突扩扩压器的性能好坏直接影响到短环燃烧室的总体性能 ,压力特性是扩压器性能最重要的衡量指标。为了进一步深入地研究 ,采用三维数值模拟的方法 ,探讨了短突扩扩压器前置扩压器进口马赫数、突扩角和突扩间隙等参数与压力损失间的变化关系 ,并与试验结果进行了比较。计算结果表明 :在本研究的参数范围内 ,总压损失随进口马赫数的增大而变大 ;存在有最佳的内外环突扩角的组合 (βi=40~ 45°,βo=40~ 5 0°)及相对突扩间隙 (δ=1 .48~ 1 .9) ,使得总压损失系数 σ*最小。数值模拟的结果与试验相比 ,其变化规律是相同的 ,最小总压损失系数所对应的各结构和流动参数的范围与试验也是一致的。 相似文献
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进口速度分布对短突扩压器性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
在任意曲线坐标系下,对环型燃烧室的三维流场进行了数值计算,研究了四种不同的进口速度分布对扩压器性能的影响。计算结果表明,进口速度大小和方向都对扩压器性能有重要影响,进口速度分布均匀以及方向贴近扩压器壁面,有利于提高扩压器的性能。计算中采用标准k-ε双方程紊流模型,采用控制容积法进行离散,在非交错网格体系下用SIMPLE法求解 相似文献
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回流燃烧室与直流燃烧室不同,结构复杂,为了研究回流燃烧室内的流动以及燃烧特性,采用粒子图像测速仪(Particle image velocimetry,PIV)测量对其冷态流场开展研究,通过火焰自发辐射手段得到了燃烧室火焰结构以及火焰传播过程。研究结果表明:回流燃烧室流场不具有对称性,内外壁面速度分布不相同,压损的改变对燃烧室流场结构影响较小,随着压损的增加,速度值增加。燃烧主要在主燃区和中间区进行,火焰呈一定的“月牙”形向外燃烧。燃烧室点火过程可分为火核生成阶段、火核发展阶段、点火成功阶段和火焰稳定阶段4个阶段,回流涡着火是成功点火的关键。熄火时,火核向回流区后部靠近,火焰根部逐渐远离旋流器出口位置,火焰从正常燃烧时的月牙形结构演变为单股火焰。 相似文献
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区域法数值模拟短突扩压器流场 总被引:1,自引:1,他引:1
在一般曲线坐标下对环形燃烧室突扩压器和其内外环通道流场进行了数值模拟。紊流特征有用工程上常用的κ-ε双方程模型来描述,使用壁面函数法处理曲线壁面边界,采用非交错网格系统和SIMPLE算法求解各守恒方程。为了计算方便,利用区域法对复杂的流道进行分块处理,计算所得的速度和压力分布较为合理,表明本方法是可行的。 相似文献
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对一新型双旋流燃烧室开展了实验测量,研究了燃烧状态参数2种变化过程对火焰热声振荡特性的影响(过程1:保持甲烷体积流量不变,当量比从0.900逐步减小至0.725再逐步增大至0.925;过程2:保持当量比为0.850不变,逐步增大预混气的体积流量).结果表明:在该燃烧室中存在M型和V型2种火焰结构;在过程1中,随着当量比... 相似文献
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一种新型的双附壁扁平射流炬形模型,应用到煤粉燃烧室中,具有很高的工业价值。作者使用二维激光多普勒测速仪,对这种模型的冷态流场,进行了测量,得到二维的平均速度、湍流度、相关系数和雷诺应力等一系列数据结果,验证了这种燃烧室具有明显的双附壁效应和强烈的湍流脉动,是一种有利于燃烧和避免结焦沉底的高效型结构,具有推广价值。文中着重介绍了带有频移器的LDV系统的有关操作技术。 相似文献
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采用粒子场脉冲激光全息技术对航空发动机燃烧室中的雾化场进行了测量,得到了燃烧室中燃油液滴直径的空间分布,从而对燃烧室中的雾化过程进行了研究。自主开发完成了适用于航空发动机燃烧室的三维两相数值计算平台,建立了首次雾化模型和二次雾化模型。基于LISA模型和KH-RT模型,对燃烧室中的首次雾化过程和二次雾化过程进行了数值模拟,得到了燃烧室中液雾的空间分布。通过将计算结果与试验结果进行对比,显示开发完成的雾化模型能很好的模拟高温高压,强旋流条件下航空发动机燃烧室的整个喷雾雾化过程。 相似文献
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设计了一台爆轰环腔外径100mm、内径80mm、长117 mm的不带有尾喷管的旋转爆轰发动机燃烧室,并进行了实验和数值模拟研究,来了解不同当量比下的燃烧和流动特性。在该燃烧室头部,空气通过60个直径2mm孔轴向喷射,氢气通过2mm宽环缝喷射。氢气和空气最大供给总压分别可达12和10.5MPa。实验发现,当量比大于2时,燃烧发生在燃烧室以外,为爆燃;当量比接近于1时,燃烧室内存在多个反向旋转爆轰波,爆轰波平均速度较低,不超过1000m/s;当量比小于0.58时,仅有一个爆轰波准稳态旋转。在当量比为0.55时,旋转爆轰波传播速度为1274m/s。在当量比为1时,进行了17s无热防护的旋转爆轰发动机实验,未发现燃烧室有明显烧蚀。数值模拟表明在流量为400g/s时,有3个爆轰波同向旋转,外壁面侧传播速度约为1998m/s。 相似文献
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对锥形燃烧室的冷态流场进行了数值模拟,采用Thompson的非正交贴你坐标系统,用坐标变换的方法处理锥形燃烧室曲线壁面边界,用SIMPLE算法求解连续方程和N-S方程。亲流模型采用工程上常用的k-ε模型。还运用贴体坐标系统数值研究了不同旋流数和不同进口紊流动能对湍流旋流流动的影响,并与实验结果相比较获得较满意的结果,对新型燃烧室的设计提供了理论依据。 相似文献