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航空动力学报 2017年第11期32卷 2561-2567页

作者：王梅娟胡好生石小祥中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所湖南株洲412002

采用Fluent软件对大弯管多方案冲击/发散冷却特性进行了流固耦合传热计算,得到了不同方案的壁温和综合冷却效率的分布规律,并开展了大弯管壁温试验。结果表明:(1)流量系数和总压损失系数与当量流动面积有关,当量流动面积相同时,各方案... 详细信息

采用Fluent软件对大弯管多方案冲击/发散冷却特性进行了流固耦合传热计算,得到了不同方案的壁温和综合冷却效率的分布规律,并开展了大弯管壁温试验。结果表明:(1)流量系数和总压损失系数与当量流动面积有关,当量流动面积相同时,各方案的流量系数及总压损失系数相差不大;(2)在当量流动面积相同的条件下,增加发散孔开孔面积、减小冲击孔开孔面积对提高综合冷却效率有利;(3)发散孔及冲击孔的排布形式会影响综合冷却效率,在孔数、孔径、开孔面积均相同的条件下,六边形排布优于菱形排布。

关键词：回流燃烧室大弯管复合冷却冲击/发散冷却壁温冷却效率

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带起始气膜的大弯管发散冷却特性研究

带起始气膜的大弯管发散冷却特性研究

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作者：赵一霖南京航空航天大学

学位级别：硕士

回流燃烧室因其火焰筒独有的大弯管结构使得轴距较短,广泛应用于小型航空发动机上。但火焰筒独有的大弯管结构,使其承受高温燃气的冲击,造成弯曲段温度梯度大,容易产生变形和裂纹,从而减少了回流燃烧室火焰筒的寿命。本文针对带起始气... 详细信息

回流燃烧室因其火焰筒独有的大弯管结构使得轴距较短,广泛应用于小型航空发动机上。但火焰筒独有的大弯管结构,使其承受高温燃气的冲击,造成弯曲段温度梯度大,容易产生变形和裂纹,从而减少了回流燃烧室火焰筒的寿命。本文针对带起始气膜的大弯管发散冷却结构,围绕提高大弯管前端综合冷却效率以及改善大弯管壁面温度分布均匀性的目标,开展带起始气膜的大弯管发散冷却结构研究。首先,对有无起始气膜的大弯管发散冷却结构进行了对比分析,并开展了起始气膜面积比、狭缝高度、开孔率、主流速度、温比等参数对带起始气膜的大弯管发散冷却特性的影响研究。研究结果表明:带起始气膜的大弯管发散冷却结构能有效地改善大弯管结构前端冷效低的缺点,显著提高了大弯管整体的温度分布均匀性,平均综合冷却效率提升10.8%-15.4%;起始气膜面积比的增加增大了起始气膜射流的速度,从而提高了起始气膜层的稳定性和延伸能力,但起始气膜面积比增大到γ=30%以后影响很小;主流速度和温比的增大会增强主流与大弯管壁面的对流换热,引起壁面温度升高;大弯管的综合冷却效率和温度分布均匀程度都会随发散孔倾角的增大而降低。其次,针对开孔率?=1.8%的大弯管,开展了非均匀孔排列、舌片形状以及两者组合结构对带起始气膜的大弯管发散冷却特性的影响规律分析。研究结果表明:非均匀孔排列结构对降低大弯管相对温差、提高温度均匀度是有利的;舌片头部导圆或倒角后,能有效提高大弯管在s/d＞100区域的综合冷却效率;相比于基础模型Case4的大弯管相对温差,当γ=10%,Case42-Tec-tri1结构的大弯管相对温差降低了40%,当γ=30%,Case42-Tec-tri1结构的大弯管相对温差降低了30.6%。最后,选取典型工况的物理模型,开展了起始气膜面积比、主流速度、温比等参数的实验研究,并将数值模拟结果与实验结果进行了对比分析。研究结果表明:数值计算结果与实验结果获得了规律一致性,沿流动方向大弯管综合冷却效率的变化趋势相同;计算值与实验获得的平均效率的大小相对误差在20%左右。

关键词：回流燃烧室大弯管发散冷却起始气膜综合冷却效率

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掺混孔结构对大曲率受限空间出口温度分布的影响

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推进技术 2022年第3期43卷 208-215页

作者：蔡文哲代威薛鑫张弛林宇震北京航空航天大学航空发动机研究院航空发动机气动热力国家级重点试验室北京100191 北京动力机械研究所北京100074 北京宇航系统工程研究所北京100076 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

回流燃烧室的掺混射流在大曲率受限的弯管中与主流掺混,回流导致沿径向的压力梯度变化,增加了掺混流动的复杂性。为了研究不同掺混孔结构对掺混射流与主流在大曲率弯曲通道内的掺混规律,在有收缩比弯曲通道中多孔射流的出口温度分布测试... 详细信息

回流燃烧室的掺混射流在大曲率受限的弯管中与主流掺混,回流导致沿径向的压力梯度变化,增加了掺混流动的复杂性。为了研究不同掺混孔结构对掺混射流与主流在大曲率弯曲通道内的掺混规律,在有收缩比弯曲通道中多孔射流的出口温度分布测试中,对影响掺混冷却的各变化参数按照单一变量进行比对研究,对孔径、孔间距等掺混孔结构变量弯曲通道内的掺混效果进行分析,选择一种结构在三头部回流燃烧室进行了出口温度场的分布初步验证,得到了比较均匀的燃烧室出口温度分布,所得的规律可以作为回流燃烧室的掺混结构设计和优化的参考依据。

关键词：大曲率受限空间掺混射流回流燃烧室掺混孔结构出口温度分布

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掺混段气孔布置对出口温度场影响的计算研究

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中国科技纵横 2022年第13期 64-66页

作者：严友谊蔡志斌朱明军中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲 412002

为研究掺混段开孔对某基准方案回流燃烧室出口温度场影响,利用三维定常数值模拟方法对基准方案火焰筒及在该火焰筒外环掺混段开孔的4种方案进行计算.计算研究表明:相比基准方案,外环掺混孔直径由Ф6增加到Ф8使得燃烧室出口温度场OTDF、... 详细信息

为研究掺混段开孔对某基准方案回流燃烧室出口温度场影响,利用三维定常数值模拟方法对基准方案火焰筒及在该火焰筒外环掺混段开孔的4种方案进行计算.计算研究表明:相比基准方案,外环掺混孔直径由Ф6增加到Ф8使得燃烧室出口温度场OTDF、RTDF及总压损失分别下降13.6％、1.9％及21.9％,但其径向温度分布曲线在靠叶根处有27.6％的温度增加;相比大弯管上方开孔方案,在大弯管下方开孔能节约70％的气量,同时OTDF及RTDF分别下降10.5％与6.3％;大弯管壁面多排气孔方案相比基准方案的OTDF、RTDF指标分别增大51.6％与32％,总压损失降低7.5％,同时径向温度分布曲线叶根处的温度明显降低.

关键词：回流燃烧室性能计算掺混段气孔布置出口温度场

来源：博看期刊评论

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