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某型航空发动机用离心喷嘴燃油空间分布特性试验

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航空动力学报 2013年第4期28卷 783-791页

作者：刘存喜刘富强毛艳辉穆勇徐纲中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100190

建立了平面激光诱导荧光(PLIF)用于燃油分布特性测量的试验装置及其校正方法,并验证了校正方法的有效性.PLIF和平面激光散射(PLS)方法的燃油分布特性测量结果表明PLS方法对直径小于50μm的液滴存在非线性效应使小液滴集中区燃油分布测... 详细信息

建立了平面激光诱导荧光(PLIF)用于燃油分布特性测量的试验装置及其校正方法,并验证了校正方法的有效性.PLIF和平面激光散射(PLS)方法的燃油分布特性测量结果表明PLS方法对直径小于50μm的液滴存在非线性效应使小液滴集中区燃油分布测量结果偏大,PLIF方法适合燃油分布特性测量.利用PLIF方法从喷雾锥角、燃油周向分布不均匀度和分布指数等方面综合评价燃油空间分布特性.偏心和尺寸大小不等的凹槽等分布不均匀的表现形式表明:造成燃油分布不均匀的因素包括喷嘴内部通道表面粗糙度、喷射孔圆度和零件之间的同轴度.利用PLIF方法研究雾锥在供油压差分别为0.14,0.25,2.5MPa时雾锥沿喷射方向的发展过程,液滴随雾锥发展逐渐从环形集中区分散到整个雾锥横截面,并且液滴分散过程随供油压差增加而加快.

关键词：离心喷嘴平面激光诱导荧光周向分布分布指数雾化特性

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级间燃烧室在航空发动机上应用分析

航空动力学报 2012年第3期27卷 578-587页

作者：毛艳辉刘存喜刘富强房爱兵徐纲中国科学院工程热物理研究所轻型动力重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100190

采用F100-PW229的参数,对发动机增设级间燃烧室后进行了非理想循环分析,比较了不同马赫数下级间燃烧室与加力燃烧室的性能差异,分析了部件效率对带级间燃烧室发动机性能的影响,对比了主燃烧室、级间燃烧室、加力燃烧室的燃烧效率;计算... 详细信息

采用F100-PW229的参数,对发动机增设级间燃烧室后进行了非理想循环分析,比较了不同马赫数下级间燃烧室与加力燃烧室的性能差异,分析了部件效率对带级间燃烧室发动机性能的影响,对比了主燃烧室、级间燃烧室、加力燃烧室的燃烧效率;计算结果与理想循环存在差异:亚声速下,级间燃烧室发动机推力的增加需要相近增量的耗油率,超声速下同等耗油率可增加约10%推力;其经济性、机动性介于常规发动机和带加力燃烧室发动机之间;最后对增设级间燃烧室的发动机进行了参数优化.

关键词：级间燃烧室混排涡扇热力循环非理想循环加力燃烧室

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双油路离心喷嘴雾化特性试验

热能动力工程 2013年第1期28卷 33-37,108页

作者：刘存喜邢双喜房爱兵徐纲中国科学院工程热物理研究所北京100190

采用LSA-Ⅲ型激光粒度仪对某型发动机一整套6个双油路离心喷嘴的雾化特性进行了试验研究,包括喷嘴主、副油路供油特性、喷雾锥角、索太尔平均粒径(SMD或d32)及其尺寸分布。结果表明,主、副油路的质量流量总不均匀度系数分别为2.42%和3.2... 详细信息

采用LSA-Ⅲ型激光粒度仪对某型发动机一整套6个双油路离心喷嘴的雾化特性进行了试验研究,包括喷嘴主、副油路供油特性、喷雾锥角、索太尔平均粒径(SMD或d32)及其尺寸分布。结果表明,主、副油路的质量流量总不均匀度系数分别为2.42%和3.29%,主、副油路喷雾锥角充分展开后喷雾锥角和平均粒径随供油压力的增大而减小,斜率绝对值逐渐变小。分析了中心副油路在低供油压力下雾锥的展开过程,喷雾锥角随供油压力增加迅速变大,平均粒径随供油压力增加迅速变小。

关键词：双油路离心喷嘴雾化特性喷雾锥角平均粒径

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军用运输类飞机适航性要求研究

航空制造技术 2013年第7期56卷 26-29页

作者：刘存喜中航工业第一飞机设计研究院

本文对军用运输类飞机的适航性要求及其应用方法进行了深入研究，系统化归纳了4类不同的适航性要求以及设计理念，总结出一套完整的贯彻应用技术路线，并通过某型号适航工作的探索与实践，取得了初步的应用经验和成效，对国内军民机型... 详细信息

本文对军用运输类飞机的适航性要求及其应用方法进行了深入研究，系统化归纳了4类不同的适航性要求以及设计理念，总结出一套完整的贯彻应用技术路线，并通过某型号适航工作的探索与实践，取得了初步的应用经验和成效，对国内军民机型号适航性工作的开展具有较强的借鉴意义。

关键词：运输类飞机适航性军用设计理念技术路线应用系统化型号

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高温升燃烧室与双燃烧室发动机性能对比分析

航空动力学报 2013年第3期28卷 673-680页

作者：毛艳辉杨金虎刘存喜穆勇刘富强徐纲中国科学院工程热物理研究所北京100190

采用一维定常计算方法,考虑各种部件效率的影响,在双燃烧室发动机总增压比为32,涡轮前总温为1 900K时,与高温升燃烧室涡轮前总温为2 400K时进行了总体性能对比,并指出了双燃烧室结构发动机2个燃烧室的热量分配方法.结果表明:温升同为1 4... 详细信息

采用一维定常计算方法,考虑各种部件效率的影响,在双燃烧室发动机总增压比为32,涡轮前总温为1 900K时,与高温升燃烧室涡轮前总温为2 400K时进行了总体性能对比,并指出了双燃烧室结构发动机2个燃烧室的热量分配方法.结果表明:温升同为1 463K时,高温升燃烧室发动机比双燃烧室发动机单位推力高2.7%,耗油率低3.8%.双燃烧室结构发动机更有利克服超声速下的冲压损失,Ma大于1.5之后,增力比大于高温升燃烧室发动机.

关键词：航空发动机总体性能热力循环级间燃烧室高温升燃烧室

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燃气轮机透平叶栅流道内液体射流特性

中国电机工程学报 2014年第5期34卷 808-813页

作者：毛艳辉巩学梅穆勇刘存喜徐纲宁波工程学院建工学院浙江省宁波市315016 中国科学院工程热物理研究所北京市海淀区100190

为研究液体在透平叶栅流道内雾化特性，在直流道和折转角分别为30＆#176;、60＆#176;的叶栅流道内进行了液体横向射流雾化试验，试验来流速度为56-91m/s，喷嘴压差为50-400 kPa ，采用喷油杆结构布置在叶片前缘喷射燃料，用Fraunhofer ... 详细信息

为研究液体在透平叶栅流道内雾化特性，在直流道和折转角分别为30＆#176;、60＆#176;的叶栅流道内进行了液体横向射流雾化试验，试验来流速度为56-91m/s，喷嘴压差为50-400 kPa ，采用喷油杆结构布置在叶片前缘喷射燃料，用Fraunhofer 衍射技术测量液滴雾化细度，用CCD相机记录流道内液滴射流轨迹。研究发现：透平叶栅流道内液滴轨迹同时受液气动量比、叶片折转角度的影响，在叶片前缘向吸力面侧喷和逆喷时的雾化效果优于直流道内横向侧喷。喷嘴压差大于400 kPa时，向叶片吸力面侧喷的液滴索泰尔平均直径小于30μm，雾化粒径可满足燃气轮机燃烧室的要求。

关键词： Fraunhofer衍射横向射流液滴粒径射流轨迹次燃烧室

燃油分级多点喷射低污染燃烧室的化学反应网络模型分析

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工程热物理学报 2012年第3期33卷 537-541页

作者：刘富强杨金虎刘存喜穆勇徐纲朱俊强中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100190

本文采用基于详细化学反应机理的化学反应网络模型分析了航空发动机燃油径向分级多点喷射低污染燃烧室的NO_x排放特性。该分级燃烧室不同于传统燃烧室,头部由值班区和主燃区两个不同的燃烧区域,根据CFD得到的流场特性和当量比的分布特... 详细信息

本文采用基于详细化学反应机理的化学反应网络模型分析了航空发动机燃油径向分级多点喷射低污染燃烧室的NO_x排放特性。该分级燃烧室不同于传统燃烧室,头部由值班区和主燃区两个不同的燃烧区域,根据CFD得到的流场特性和当量比的分布特性对燃烧室进行分区构建化学反应器网络模型,研究了值班级当量比以及值班级和主燃级两级供油比例对排放的影响。同时,还分析了空气进口温度对NO_x排放的影响。得到了较为合理的变化趋势,为低污染燃烧室的初步设计提供了有益的指导。

关键词：化学反应器网络模型燃油分级多点喷射 NO_x排放当量比

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中心分级高温升燃烧室的油气掺混特性

燃烧科学与技术 2016年第5期22卷 464-469页

作者：陈浩杨金虎刘存喜徐纲中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

针对超高温升燃烧室的需求,设计了一种基于中心分级燃烧方案的主燃级组合式旋流器头部结构.借助数值模拟,从油气掺混特性角度分析比较了主预级旋向和主燃级燃油喷点径向位置对燃烧室性能的影响.研究结果表明:主预级同旋布置加强了燃烧... 详细信息

针对超高温升燃烧室的需求,设计了一种基于中心分级燃烧方案的主燃级组合式旋流器头部结构.借助数值模拟,从油气掺混特性角度分析比较了主预级旋向和主燃级燃油喷点径向位置对燃烧室性能的影响.研究结果表明:主预级同旋布置加强了燃烧室内的油气掺混,降低燃烧室出口径向温度分布系数;增加主燃级燃油喷点的径向高度,显著改善了主燃级通道和燃烧室内的油气掺混,提高了燃烧效率并降低燃烧室出口温度分布系数,但同时导致油气掺混径向不均匀位置偏移,造成燃烧室出口径向温度分布系数增加.

关键词：中心分级燃烧高温升燃烧室组合式旋流器数值模拟油气掺混特性燃烧室性能

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主燃级喷点数目对回流燃烧室的影响研究

推进技术 2021年第12期42卷 2799-2807页

作者：赵乾鹏穆勇王于蓝刘存喜徐纲中国科学院工程热物理研究所轻型动力重点实验室北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京100049

为了研究主燃级周向燃油喷点数目对回流燃烧室NO_(x)排放的影响,采用数值模拟方法对一种带有主燃级多点燃油直接喷射、贫油预混预蒸发头部的回流燃烧室流场进行研究,分析了回流燃烧室的冷态及热态流场特征和主燃级周向燃油喷点数目对NO_... 详细信息

为了研究主燃级周向燃油喷点数目对回流燃烧室NO_(x)排放的影响,采用数值模拟方法对一种带有主燃级多点燃油直接喷射、贫油预混预蒸发头部的回流燃烧室流场进行研究,分析了回流燃烧室的冷态及热态流场特征和主燃级周向燃油喷点数目对NO_(x)排放特性的影响。结果表明:(1)主燃级喷点数目对速度场的影响主要集中在主燃级出口下游,对预燃级出口速度场影响较小。(2)随周向喷点数目增加,油气掺混效果改善,高温区收缩,NO_(x)排放量降低。(3) NO_(x)质量分数分布受速度场和温度场耦合影响,主要集中于预燃级下游的高温低速回流区内。

关键词：回流燃烧室主燃级多点喷射 NO_(x)排放数值分析