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油气比及进口参数对三级旋流器燃烧室性能的影响

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航空动力学报 2015年第1期30卷 53-58页

作者：丁国玉何小民赵自强金义吴泽俊南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016

对三级旋流器燃烧室进行了常压试验研究.研究首先设计研制了三级旋流器燃烧室模型和试验系统,然后在此基础上开展了不同进口速度、进口温度和油气比等参数影响三级旋流器燃烧室的流阻特性、点火特性、贫油熄火特性和燃烧效率特性等性能... 详细信息

对三级旋流器燃烧室进行了常压试验研究.研究首先设计研制了三级旋流器燃烧室模型和试验系统,然后在此基础上开展了不同进口速度、进口温度和油气比等参数影响三级旋流器燃烧室的流阻特性、点火特性、贫油熄火特性和燃烧效率特性等性能的试验研究.结果表明:该三级旋流器燃烧室可以在不同试验工况下顺利点火和稳定工作,点火性能基本不受进口速度的影响;总压损失系数随进口速度的增加而增大,而流阻系数随速度的增加而减小,燃烧室流动未进入"自模状态";随着进口温度的增加,点火、贫油熄火性能变好,燃烧效率提高.

关键词：流动参数三级旋流器燃烧室油气比进口参数

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无掺混孔三级旋流器燃烧室燃烧性能试验

航空动力学报 2014年第12期29卷 2868-2873页

作者：丁国玉何小民赵自强金义洪亮南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016

对无掺混孔三级旋流器燃烧室进行了不同进口空气速度和油气比下的热态试验研究,研究结果表明:随着进口空气速度的增加,点火油气比从0.011 5增大到0.017 4,贫油熄火油气比大多在0.005以下且变化不大;同一油气比下,进口空气速度越低,燃烧... 详细信息

对无掺混孔三级旋流器燃烧室进行了不同进口空气速度和油气比下的热态试验研究,研究结果表明:随着进口空气速度的增加,点火油气比从0.011 5增大到0.017 4,贫油熄火油气比大多在0.005以下且变化不大;同一油气比下,进口空气速度越低,燃烧效率越高;各工况下的燃烧效率均在0.895以上,大状态点的出口温度分布系数均在0.1左右;综合考虑各燃烧性能,试验结果验证了对于高油气比燃烧室而言取消掺混孔的可行性和所提出的几个技术创新的可行性.

关键词：无掺混孔三级旋流器燃烧室燃烧性能油气比

头部及掺混孔对三级旋流器燃烧室出口温度分布影响的试验

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航空动力学报 2015年第4期30卷 807-813页

作者：丁国玉何小民薛冲洪亮南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016

对4种不同三级旋流器方案和两种不同掺混孔排布方案的燃烧室在不同进口速度、油气比参数下的出口温度分布进行了常压试验研究,研究结果表明:各方案的出口温度分布系数随进口速度和油气比有所变化,但变化范围不大;中间旋流器与外旋流器... 详细信息

对4种不同三级旋流器方案和两种不同掺混孔排布方案的燃烧室在不同进口速度、油气比参数下的出口温度分布进行了常压试验研究,研究结果表明:各方案的出口温度分布系数随进口速度和油气比有所变化,但变化范围不大;中间旋流器与外旋流器旋向相反时,出口温度分布更为均匀;对于两种不同的旋流数组合0.7-1-1.5和1.5-1-0.8,前者出口温度分布系数对外旋流器旋向的改变更为敏感;与方案B相比,方案A的掺混孔排布更加适合该三级旋流器燃烧室;掺混孔排布要与头部结构相匹配,这样才能优化出口温度分布.

关键词：头部掺混孔三级旋流器燃烧室出口温度分布

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带有三级旋流器燃烧室的数值研究

带有三级旋流器燃烧室的数值研究

作者：吴振宇沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

本文采用数值模拟方法对带有三级旋流器的模型燃烧室的燃烧性能进行了研究。研究的首要工作是参照单级旋流器的设计方法,设计出几种结构相似、参数不同的三级旋流器。研究的中心任务是对带有三级旋流器的模型燃烧室进行数值模拟,并依据... 详细信息

本文采用数值模拟方法对带有三级旋流器的模型燃烧室的燃烧性能进行了研究。研究的首要工作是参照单级旋流器的设计方法,设计出几种结构相似、参数不同的三级旋流器。研究的中心任务是对带有三级旋流器的模型燃烧室进行数值模拟,并依据模拟结果分析三级旋流器的各种参数（如叶片安装角,叶片数,旋向组合以及各级旋流器间的流量分配比例等）对燃烧室性能的影响。最后,本文对同等条件下三级旋流器模型燃烧室与双级旋流器模型燃烧室各自的燃烧性能进行了比较研究。在对三级旋流器进行设计时,本文重点考虑了三级旋流器的尺寸匹配及各级旋流器之间的流量分配问题。本文对三级旋流器模型燃烧室进行数值模拟所选取的物理模型包括Realizable k -ε湍流模型、非预混燃烧模型、离散坐标辐射模型和热力型NOX生成模型等,流场的计算方法为SIMPLE算法（求解压力耦合方程组的半隐式方法）。本文的研究结果表明:三级旋流器的各个参数对燃烧室的气流速度分布、温度分布及NOX排放有不同程度的影响,其中以叶片安装角和旋流器旋向的影响最为明显。几种旋流器中,采用反旋向组合、第三级旋流器叶片安装角为52°的三级旋流器的性能较好。论文的研究结果可以为旋流器的优化设计提供一定的依据。

关键词：航空发动机燃烧室三级旋流器数值模拟

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三级旋流器的设计及其流场模拟

沈阳航空工业学院学报 2010年第5期27卷 38-41页

作者：吴振宇王成军王丹丹沈阳航空航天大学动力与能源工程学院辽宁沈阳110136

利用UG软件建立三级旋流器模型燃烧室的几何模型,采用四面体非结构网格划分方法,生成网格计算模型,应用Realizable k-ε湍流模型对该模型燃烧室的冷态流场进行数值模拟。研究结果表明:与旋流器其它参数相比,各级旋流器之间的流量分配对... 详细信息

利用UG软件建立三级旋流器模型燃烧室的几何模型,采用四面体非结构网格划分方法,生成网格计算模型,应用Realizable k-ε湍流模型对该模型燃烧室的冷态流场进行数值模拟。研究结果表明:与旋流器其它参数相比,各级旋流器之间的流量分配对三级旋流器的流场特性(如回流区范围和中心速度分布)有较大的影响。深化了对三级旋流器各种设计参数的认识,有助于实现三级旋流器的进一步优化设计。

关键词：航空发动机燃烧室数值模拟三级旋流器

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内旋流器旋流数对三级旋流流场特性的影响

推进技术 2016年第11期37卷 2150-2156页

作者：蒋波赵自强何小民丁国玉李明玉江平黄卫东赵玉玲南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 先进航空发动机协同创新中心北京100191

为探讨内级旋流器旋流数对三级旋流流场结构的影响,采用2D-PIV流场测试技术,对三级旋流燃烧室简化模型开展试验研究。研究结果表明:内级旋流器旋流强弱并不是回流区形成的主要决定因素;随着内级旋流器旋流数的增加,回流区轴向长度逐渐变... 详细信息

为探讨内级旋流器旋流数对三级旋流流场结构的影响,采用2D-PIV流场测试技术,对三级旋流燃烧室简化模型开展试验研究。研究结果表明:内级旋流器旋流强弱并不是回流区形成的主要决定因素;随着内级旋流器旋流数的增加,回流区轴向长度逐渐变短,最大回流量逐渐增大,而对涡心位置、回流区径向宽度影响较小;回流区形状同时受内级旋流器旋流数及外级旋流器旋流数的影响,当内级旋流器旋流数相对外级旋流器旋流数足够小时,较易出现尾迹区。

关键词：旋流数内级旋流器三级旋流器回流率回流区燃烧室

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旋流器流量分配对三级旋流流场特性的影响

推进技术 2017年第1期38卷 134-140页

作者：赵自强何小民丁国玉李明玉江平黄卫东赵玉玲南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 航空发动机协同创新中心北京100191

为探讨三级旋流器流量分配对旋流器出口流场的影响,针对旋向组合为"顺时针-逆时针-逆时针",内级、中间级、外级旋流器旋流数分别为1.4,1.0,0.6的三级旋流器,开展了相同进口条件下不同流量分配方案的数值研究。研究结果表明:当内级旋流... 详细信息

为探讨三级旋流器流量分配对旋流器出口流场的影响,针对旋向组合为"顺时针-逆时针-逆时针",内级、中间级、外级旋流器旋流数分别为1.4,1.0,0.6的三级旋流器,开展了相同进口条件下不同流量分配方案的数值研究。研究结果表明:当内级旋流器流量分配一定时,随着中间级/外级气流流量比的增大,回流区轴向长度、径向宽度,回流率及旋流数逐渐增大;当中间级旋流器流量分配一定时,随着内级/外级气流流量比的增大,回流区轴向长度、径向宽度、回流率及旋流数逐渐减小;当外级旋流器流量分配一定时,随着内级/中间级气流流量比的增大,回流区轴向长度、径向宽度,回流率及旋流数逐渐减小。

关键词：流量分配旋流数三级旋流器回流区数值模拟燃烧室

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外旋流器旋流数对三级旋流流场特性的影响

航空动力学报 2017年第2期32卷 306-313页

作者：赵自强何小民丁国玉江平李明玉黄卫东赵玉玲南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016 先进航空发动机协同创新中心北京100191

采用二维粒子图像测速(2D-PIV)流场测试技术,试验研究了相同进口条件下多种旋流数组合旋流器出口冷态流场,分析比较了外级旋流器旋流数对流场结构的影响.研究结果表明:外级旋流器旋流强弱并不是回流区形成的主要决定因素;随着外级旋流... 详细信息

采用二维粒子图像测速(2D-PIV)流场测试技术,试验研究了相同进口条件下多种旋流数组合旋流器出口冷态流场,分析比较了外级旋流器旋流数对流场结构的影响.研究结果表明:外级旋流器旋流强弱并不是回流区形成的主要决定因素;随着外级旋流器旋流数的增加,涡心有向前及向外移动的趋势,其回流区轴向长度逐渐变长,最大回流速度逐渐减小;回流区形状同时受外级旋流器旋流数及内级旋流器旋流数的影响,当外级旋流器旋流数相对内级旋流器旋流数足够大时,较易出现尾迹区;在旋流器出口附近,外级旋流器旋流数较小时旋流器组合流场的湍流强度峰值较大.

关键词：旋流数外级旋流器三级旋流器湍流强度回流区

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套筒角度对三级旋流燃烧室燃烧性能的影响

推进技术 2017年第2期38卷 376-385页

作者：丁国玉何小民江平朱一骁金义南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016

为了更加深入地掌握小尺度三级旋流燃烧组织方法,开展了单头部与多头部模型燃烧室在不同进口速度和油气比参数下的燃烧性能试验研究。研究结果表明:同单头部燃烧室燃烧性能相比,三头部燃烧室的各项主要燃烧性能均得到不同程度的恶化,相... 详细信息

为了更加深入地掌握小尺度三级旋流燃烧组织方法,开展了单头部与多头部模型燃烧室在不同进口速度和油气比参数下的燃烧性能试验研究。研究结果表明:同单头部燃烧室燃烧性能相比,三头部燃烧室的各项主要燃烧性能均得到不同程度的恶化,相同工况下三头部燃烧室的点火油气比和贫油熄火油气比较单头部燃烧室分别提高了约25%,100%,分析认为三头部燃烧室性能的恶化主要是由于套筒角度不合理,导致相邻两个主燃区气流之间存在相互干扰,而该干扰在低油气比时尤为明显;对于多头部燃烧室试验件而言,套筒角度过大或过小均会导致燃烧性能恶化,合理的套筒角度对多头部甚至全环燃烧室至关重要,得到的最佳套筒角度为37.5°。

关键词：单头部多头部燃烧室燃烧性能三级旋流器