亞燃沖壓發動機駐渦燃燒室結構設計及性能研究.pdf

1、國內圖書分類號：TK471學校代碼：10213國際圖書分類號：621.438密級：公開工程碩士學位論文碩士學位論文亞燃沖壓發動機駐渦燃燒室結構設計及性能研究碩士研究生：裴海濱導師：宋彥萍教授申請學位：工程碩士學科：動力工程所在單位：能源科學與工程學院答辯日期：2016年6月授予學位單位：哈爾濱工業大學哈爾濱工業大學工程碩士學位論文I摘要凹腔駐渦燃燒室相比于傳統的旋流燃燒器具有結構簡單、燃燒效率高、燃燒穩定等諸多特點，被認為是最具發展前景

2、的富氫燃料燃燒室。駐渦燃燒室利用凹腔結構和前后壁面射流在駐渦區構造雙渦結構，起到點火和穩定火焰的作用，副渦可以使主渦免受主流流動的影響，同時也促進駐渦區與主流區的物質和能量交換。駐渦區凹腔長度、凹腔前后壁面的高度和以及前后壁面的進氣位置是影響駐渦區流場結構和燃燒室性能的重要參數。本文主要針對凹腔長度與前壁面高度之比和后壁面進氣位置展開研究，探究不同長高比和后壁面進氣位置對燃燒室性能的影響及機理，為駐渦燃燒室結構設計與優化提供理論依據。本

3、文以某型亞燃沖壓發動機的駐渦燃燒室為研究對象，首先進行了數值方法的驗證，然后提出了4種不同長高比尺寸方案，并分別進行了冷熱態的數值模擬，對比分析了不同長高比燃燒室的性能。在此基礎上，提出6種不同后壁面摻混氣噴射位置方案，并進行熱態數值計算。最后對不同工況下不同進氣位置燃燒室進行數值模擬，研究不同工況下后壁面噴射位置對燃燒室性能影響。研究結果表明：隨著長高比增大，駐渦區逐漸形成穩定的雙渦結構，且旋渦尺度逐漸增大，但長高比增大到一定值后，雙

4、渦結構破碎成多個小尺度旋渦；長高比為1.2時，駐渦區具有穩定的雙渦結構，旋渦尺寸較大，能保證更多的流體卷入到駐渦區的流動中，同時具有較高的總壓恢復系數；燃燒室內駐渦區和主燃區的溫度最高，燃燒性能好，是4種尺寸方案中的最佳方案。凹腔后壁面摻混氣噴射位置靠近頂端時，射流不能很好地參與駐渦區內的流動，而進氣位置靠近凹腔底端時，后壁面射流對駐渦區火焰造成沖擊，使駐渦區內溫度降低并且高溫區面積逐漸變小，最高溫度逐漸降低；進氣位置位于后壁面中間偏上