燃烧室突扩扩压器的几何参数敏感性研究

1

作者 闫玥 索建秦 吴艳辉 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期13-23,共11页

针对燃烧室突扩扩压器的性能和流动特性开展试验和数值模拟研究,探究不同结构参数对燃烧室突扩扩压器的影响。结果表明:不同单一结构参数对性能和流场的影响规律不同,当前置扩压器扩张角从1.2°增大到18°时,扩压器的总压损失... 针对燃烧室突扩扩压器的性能和流动特性开展试验和数值模拟研究,探究不同结构参数对燃烧室突扩扩压器的影响。结果表明:不同单一结构参数对性能和流场的影响规律不同,当前置扩压器扩张角从1.2°增大到18°时,扩压器的总压损失系数在3个工况下分别降低了35.71%,34.97%和37.26%。当前置扩压器倾斜角从0°增大到30°时,扩压器的总压损失系数在3个工况下分别增大了48.57%,50.79%和49.43%。当相对突扩间隙比从1变化到3时,扩压器的总压损失先减小后增大;不同工况下前置扩压器扩张角对突扩扩压器的性能影响都较大,二阶项前置扩压器扩张角和前置扩压器倾斜角之间的耦合作用对扩压器影响较大。 展开更多

关键词 燃气轮机燃烧室 扩压器 性能 流动特性 突扩扩压器 参数敏感性

在线阅读 下载PDF 职称材料

偏二甲肼分解及NO_(2)脱氢反应速率常数计算

2

作者 殷阁媛 尤佳俊 +1 位作者 胡二江 黄佐华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期208-216,共9页

针对偏二甲肼与N_(2)O_(4)化学反应动力学模型的不准确问题,开展了关键反应的高精度量子化学计算。首先,基于从头算方法,开展了偏二甲肼单分子分解及NO_(2)脱氢反应速率常数计算,利用CCSD(T)/cc-pVTZ//B2PLYPD3/6-311++G(d,p)计算级别... 针对偏二甲肼与N_(2)O_(4)化学反应动力学模型的不准确问题,开展了关键反应的高精度量子化学计算。首先,基于从头算方法,开展了偏二甲肼单分子分解及NO_(2)脱氢反应速率常数计算,利用CCSD(T)/cc-pVTZ//B2PLYPD3/6-311++G(d,p)计算级别得到反应体系的势能面;接着,采用多参考态方法和CASPT2/CBS//CASPT2/cc-pVTZ计算级别,修正了无势垒反应的势能面;最后,通过气相单分子反应理论/主方程理论求解温度和压力相关的速率常数,采用变分过渡态理论求解无势垒反应的速率常数。数值结果表明:计算得到的速率常数与实验结果吻合良好,得到的生成焓与活性热化学表及NIST数据库的结果相差不超过4.18 kJ·mol^(-1),熵相差不超过2.09 J·K^(-1)·mol^(-1);偏二甲肼分解的主要反应通道为CH_(3)+CH_(3)NNH_(2)及NH_(2)+CH_(3)NCH_(3),NO_(2)脱氢的关键反应通道为CH_(3)(CH_(2))NNH_(2)+HONO;对于低势垒和无势垒反应,相较于传统过渡态理论,变分过渡态理论能够更准确地计算出所有速率常数,并同时给出其在不同压力和温度下的不确定度。研究结果可为火箭发动机燃烧室的数值模拟提供理论支撑。 展开更多

关键词 量子化学计算 偏二甲肼 速率常数 主方程理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

发动机加力燃烧室湍流流场数值计算 被引量：8

3

作者 叶桃红 过明道 +1 位作者 陈义良 章诚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期29-32,共4页

采用非正交曲线坐标系下非交错网格的ＳＩＭＰＬＥ方法，对航空发动机加力燃烧室气相燃烧的湍流流场进行了数值计算，湍流模型采用ｋ－ε双方程模型，平均化学反应速率采用涡旋破碎模型（ＥＢＵ）计算，对ＥＢＵ模型的缺陷作了讨论。差... 采用非正交曲线坐标系下非交错网格的ＳＩＭＰＬＥ方法，对航空发动机加力燃烧室气相燃烧的湍流流场进行了数值计算，湍流模型采用ｋ－ε双方程模型，平均化学反应速率采用涡旋破碎模型（ＥＢＵ）计算，对ＥＢＵ模型的缺陷作了讨论。差分网格采用分区方法生成，计算时对整个流场进行分区迭代直至得到收敛结果，数值计算结果合理。 展开更多

关键词 航空发动机 加力燃烧室 湍流 数值计算 流场

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声速燃烧室流场的数值模拟研究 被引量：5

4

作者 刘敬华 凌文辉 +3 位作者 马祥辉 刘陵 张榛 王新月 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期28-32,共5页

用二维Ｎ－Ｓ方程的数值计算方法，模拟了超声速燃烧室内流场结构和性能。当量油气比φ＝０．３５和φ＝０．４６，燃烧室由扩张段和等截面段组成。在给定的进口状态下，计算结果与实验数据的比较表明，壁面压力和总压恢复系数相当符合... 用二维Ｎ－Ｓ方程的数值计算方法，模拟了超声速燃烧室内流场结构和性能。当量油气比φ＝０．３５和φ＝０．４６，燃烧室由扩张段和等截面段组成。在给定的进口状态下，计算结果与实验数据的比较表明，壁面压力和总压恢复系数相当符合。对计算的燃烧效率低于实验数据的原因进行了分析，对双模态超声燃烧室设计提出了改进的意见。 展开更多

关键词 超燃 冲压发动机 燃烧室 超音速燃烧 数值仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

大速差射流燃烧室内三维湍流气固两相流的实验研究 被引量：4

5

作者 李荣先 赵会全 +3 位作者 黄晓晴 印泰庆 潘敏 周力行 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期33-36,共4页

本文用二维激光多普勒测速仪和探针取样法对大速差射流燃烧室中冷态三维湍流气固两相流动进行了实验研究,测量了气相速度,颗粒速度、颗粒质量流分布及两相各自的湍流特性,探讨了高速射流作用下两相流场的主要物理特征及其对火焰的稳定... 本文用二维激光多普勒测速仪和探针取样法对大速差射流燃烧室中冷态三维湍流气固两相流动进行了实验研究,测量了气相速度,颗粒速度、颗粒质量流分布及两相各自的湍流特性,探讨了高速射流作用下两相流场的主要物理特征及其对火焰的稳定和强化燃烧的作用。 展开更多

关键词 燃烧室 三维湍流 两相流 大速差

在线阅读 下载PDF 职称材料

甲烷超声速燃烧过程的数值模拟 被引量：4

6

作者 刘宏 杜新 +2 位作者 沈月阳 雷麦芳 王发民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期63-66,83,共5页

提出了一种CH4 O2 在超声速气流中燃烧的 6方程化学反应模型 ,并且用在超声速高温空气中横向喷射的二维流场进行了数值模拟验证。特别模拟了不同来流条件和壁面条件对燃烧效率的影响及CH4 和空气中的氧气混合燃烧的过程。数值方法采用... 提出了一种CH4 O2 在超声速气流中燃烧的 6方程化学反应模型 ,并且用在超声速高温空气中横向喷射的二维流场进行了数值模拟验证。特别模拟了不同来流条件和壁面条件对燃烧效率的影响及CH4 和空气中的氧气混合燃烧的过程。数值方法采用二阶精度的Harten Yee隐式TVD格式 ,计算结果表明 6方程反应模型能较好地反映CH4 O2 展开更多

关键词 超音速冲压喷气发动机 超音速燃烧 甲烷 数值仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

湍流贫燃预混射流火焰的大涡模拟 被引量：7

7

作者 张宏达 叶桃红 +1 位作者 陈靖 赵马杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1027-1035,共9页

为了研究高Karlovitz(Ka)数下湍流预混火焰的驻定机制和火焰结构,采用化学热力学建表方法结合假定概率密度函数(PDF)模型,对值班预混射流火焰(PPJB)进行大涡模拟(LES)研究。选取自点火模型作为建表模型,使用假定PDF模型考虑湍流和化学... 为了研究高Karlovitz(Ka)数下湍流预混火焰的驻定机制和火焰结构,采用化学热力学建表方法结合假定概率密度函数(PDF)模型,对值班预混射流火焰(PPJB)进行大涡模拟(LES)研究。选取自点火模型作为建表模型,使用假定PDF模型考虑湍流和化学反应之间的相互作用,其中假定双混合物分数的概率密度分布为Dirichlet分布,反应进度变量的概率密度分布为β分布。模拟结果表明,能较好预测PPJB火焰的温度和主要组分的分布。使用中间组分(CO和OH)的质量分数来定性描述PPJB火焰结构,结果表明高Ka数下火焰结构受到湍流涡旋的显著影响。 展开更多

关键词 值班预混射流火焰 大涡模拟 自点火模型 假定概率密度函数模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

带圆筒头部火焰筒两相燃烧流场及性能计算 被引量：6

8

作者 蔡文祥 赵坚行 张靖周 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期122-126,共5页

在三维任意曲线坐标系下采用代数雷诺应力紊流模型模拟紊流粘性,Arrhen inus-EBU紊流模型模拟燃烧室内化学反应速率,采用随机轨道模型模拟气液两相之间的相互作用,数值分析不同进口气流参数对带双圆筒头部环形燃烧室两相紊流燃烧流场的... 在三维任意曲线坐标系下采用代数雷诺应力紊流模型模拟紊流粘性,Arrhen inus-EBU紊流模型模拟燃烧室内化学反应速率,采用随机轨道模型模拟气液两相之间的相互作用,数值分析不同进口气流参数对带双圆筒头部环形燃烧室两相紊流燃烧流场的影响,同时采用多维经验分析法预估燃烧室性能。通过两种工况计算表明:在最大工况下所得的燃烧流场和燃烧室性能均优于慢车工况。计算结果与试验数据符合较好,表明燃烧过程的数值模拟以及多维经验分析法可为燃烧室优化设计提供有用的设计依据,适合于工程应用。 展开更多

关键词 燃烧室 两相燃烧 流动分布 燃烧性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维加力燃烧室湍流燃烧的数值模拟 被引量：4

9

作者 章诚 叶桃红 +2 位作者 陈义良 何家德 赵周兵 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期325-328,324,共5页

本文对涡扇发动机三维加力燃烧室内的气相湍流燃烧过程进行了数值模拟 .湍流模型采用标准k ε模型 ,湍流燃烧采用涡旋破碎 (EBU)模型 ,数值方法采用SIMPLE算法 .

关键词 加力燃烧室 湍流燃烧 数值模拟 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

航空发动机燃油污染快速检测技术的初步研究 被引量：6

10

作者 刘宇佳 郎宏 +2 位作者 何山 许秋玲 佟文伟 《航空发动机》 2015年第4期69-72,共4页

针对航空发动机润滑系统受到燃油污染的问题,提出1种基于红外光谱分析的快速检测技术。利用傅里叶变换红外光谱技术（FIRT）,结合偏最小二乘算法（PLS）,建立了燃油污染定量检测的数学校正模型。讨论了不同光谱预处理方法和PLS因子数对... 针对航空发动机润滑系统受到燃油污染的问题,提出1种基于红外光谱分析的快速检测技术。利用傅里叶变换红外光谱技术（FIRT）,结合偏最小二乘算法（PLS）,建立了燃油污染定量检测的数学校正模型。讨论了不同光谱预处理方法和PLS因子数对模型预测能力的影响。通过对光谱预处理和优化建模参数,提高了模型的预测精度,在一定的燃油质量分数范围内,得到了较为理想的数学校正模型。使用建立的分析模型对预测集样本进行预测,预测值与实际值相关性良好,相关系数R=0.9994,预测均方根误差RMSEP=0.082,重现性实验标准偏差SD=0.044~0.088。研究结果表明该燃油污染快速检测技术是可行的。 展开更多

关键词 红外光谱 润滑油 燃油污染 偏最小二乘回归 润滑系统 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

用非正交曲线坐标系数值计算航空发动机加力燃烧室无化学反应的湍流流场 被引量：2

11

作者 叶桃红 过明道 +1 位作者 陈义良 章诚 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期377-381,共5页

本文采用非正交曲线坐标系下非交错网格的SIMPLE方法对航空发动机加力燃烧室无化学反应的湍流流场进行了数值计算，湍流模型采用k-ε双方程模型．差分网格采用分区方法生成，计算时对整个流场进行分区迭代直至得到收敛结果．加力燃烧室... 本文采用非正交曲线坐标系下非交错网格的SIMPLE方法对航空发动机加力燃烧室无化学反应的湍流流场进行了数值计算，湍流模型采用k-ε双方程模型．差分网格采用分区方法生成，计算时对整个流场进行分区迭代直至得到收敛结果．加力燃烧室湍流流场数值计算结果合理． 展开更多

关键词 数值计算 湍流 曲线坐标 航空发动机 加力燃烧室

在线阅读 下载PDF 职称材料

低热值气体燃料燃烧室数值模拟与试验研究 被引量：4

12

作者 何敏 杨灵 +1 位作者 冯大强 屈成泽 《航空发动机》 2010年第3期39-41,44,共4页

以某型航空发动机燃烧室为研究对象,对低热值燃料燃烧室进行了数值模拟和试验研究。采用RNGk-ε模型、小火焰紊流燃烧模型和P-1辐射模型,预估了紊流特性、化学反应速率和辐射通量;应用SIMPLE算法,对离散方程进行求解。计算结果与试验数... 以某型航空发动机燃烧室为研究对象,对低热值燃料燃烧室进行了数值模拟和试验研究。采用RNGk-ε模型、小火焰紊流燃烧模型和P-1辐射模型,预估了紊流特性、化学反应速率和辐射通量;应用SIMPLE算法,对离散方程进行求解。计算结果与试验数据比较表明二者基本吻合,这说明计算方法合理,可用来估算低热值燃料燃烧室的燃烧性能。 展开更多

关键词 低热值燃料 燃烧室 数值模拟 航空发动机 试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

多点贫油直喷燃烧室流动特性的数值研究 被引量：2

13

作者 张群 徐华胜 +1 位作者 钟华贵 侯敏杰 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第1期50-54,共5页

采用雷诺应力模型(RSTM)对于两种多漩流器阵列结构的非反应流场进行了数值研究。在两种结构中一种为同旋向漩流器阵列,另一种为反旋向漩流器阵列,每种结构均按3×3阵列排布。计算结果表明,两种结构产生的流场十分复杂,同旋向漩流器... 采用雷诺应力模型(RSTM)对于两种多漩流器阵列结构的非反应流场进行了数值研究。在两种结构中一种为同旋向漩流器阵列,另一种为反旋向漩流器阵列,每种结构均按3×3阵列排布。计算结果表明,两种结构产生的流场十分复杂,同旋向漩流器结构中九个漩流器产生的回流区迅速变形衰减,在远离漩流器阵列的下游,形成了一个大的总体漩流;而在反旋向漩流器中各回流区维持了较长的长度。两种结构流场中存在的多个回流区及强湍流表明燃烧室有潜力实现良好的燃烧性能。通过将RSTM计算结果与激光多普勒测速仪(LDV)测量值进行比较发现,RSTM准确描述了绝大部分流动特性,较好地求解了回流区和高速度梯度问题。 展开更多

关键词 雷诺应力模型 贫油直喷燃烧室 离散射流 漩流器

在线阅读 下载PDF 职称材料

反旋向多漩流器阵列燃烧室流场的数值研究 被引量：1

14

作者 张群 徐华胜 +1 位作者 钟华贵 侯敏杰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期305-309,共5页

采用雷诺应力模型(RSTM)对于反旋向多漩流器阵列贫油直喷(LDI)燃烧室的非反应冷态流场进行了数值模拟。研究中采用了一种3×3的漩流器阵列结构,相邻漩流器的旋向交替变化。计算结果表明,所研究的燃烧室流场结构十分复杂。由于相邻... 采用雷诺应力模型(RSTM)对于反旋向多漩流器阵列贫油直喷(LDI)燃烧室的非反应冷态流场进行了数值模拟。研究中采用了一种3×3的漩流器阵列结构,相邻漩流器的旋向交替变化。计算结果表明,所研究的燃烧室流场结构十分复杂。由于相邻漩流器之间对于漩流的强化作用,因而各回流区维持了较长的长度。流场中存在的多个回流区及强湍流表明该燃烧室有潜力实现良好的燃烧性能。通过将雷诺应力模型的模拟结果与LDV实验数据进行比较发现,计算结果与实验值符合良好,说明雷诺应力模型较好地求解了回流区和高速度梯度问题。 展开更多

关键词 雷诺应力模型(RSTM) 贫油直喷(LDI)燃烧室 离散射流 漩流器

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃油脉动对温度场影响的数值研究 被引量：2

15

作者 朱冬清 吴鹏龙 +2 位作者 金仁瀚 李鹏飞 刘勇 《航空发动机》 2015年第4期51-56,共6页

为了研究燃油脉动对燃烧室温度场的影响,分别对燃油脉动在均匀进口、径向速度畸变进口和周向速度畸变进口中进行了瞬态模拟,分析了燃油脉动在不同进口速度流场中对燃烧室温度场的影响。结果表明:燃烧室出口温度参数随燃油脉动变化呈现... 为了研究燃油脉动对燃烧室温度场的影响,分别对燃油脉动在均匀进口、径向速度畸变进口和周向速度畸变进口中进行了瞬态模拟,分析了燃油脉动在不同进口速度流场中对燃烧室温度场的影响。结果表明:燃烧室出口温度参数随燃油脉动变化呈现出相似的变化规律,但这种响应具有一定的滞后性;燃油脉动造成主燃孔区域燃烧不合理,使得主燃孔截面温度品质降低,出口径向温度分布系数FRTDF产生波动;燃油脉动和进口速度畸变不仅改变了燃烧室出口温度在径向和周向的分布,而且会使在叶尖和叶根处存在高温区,降低涡轮强度;燃油脉动在径向畸变进口中的影响程度最大。 展开更多

关键词 燃油脉动 进气畸变 燃烧室 温度场 数值模拟 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

涡轮导向叶栅通道内紊流特性的实验研究 被引量：1

16

作者 董志锐 郭涛 +1 位作者 朱惠人 刘松龄 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期251-254,259,共5页

本文对一种高压涡轮导向叶栅中的紊流特性进行了实验研究。在雷诺数为 1 0 0 0 0 0的工况下 ,采用二维热线对叶栅通道内垂直于叶高的平面内的平均速度 ,脉动速度 ,及雷诺切应力相关系数进行测量。并结合以前通过五孔针测量取得的流场进... 本文对一种高压涡轮导向叶栅中的紊流特性进行了实验研究。在雷诺数为 1 0 0 0 0 0的工况下 ,采用二维热线对叶栅通道内垂直于叶高的平面内的平均速度 ,脉动速度 ,及雷诺切应力相关系数进行测量。并结合以前通过五孔针测量取得的流场进行了分析 ,得出了该叶栅中紊流参数的变化规律。实验结果表明 :叶栅端壁区的紊流流动 ,基本保持各向同性 ;通道涡和马蹄涡内存在高紊流度和雷诺切应力的紊流核心。本实验结果为分析研究叶栅端壁换热特性奠定了基础。 展开更多

关键词 涡轮导向叶栅 紊流特性 紊流参数 实验研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃烧室流动的数值计算 被引量：2

17

作者 徐行 黄勇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期350-352,共3页

提出了多连通域流场统一计算的处理方法，采用三维贴体曲线网格，非交错网格法和ｋ－ε湍流模型。对包括扩压器，内外环通道和火焰筒的整个燃烧室流场进行了数值计算。可以计算流过主燃孔、掺混孔和气膜孔的流量。计算结果定性合理。

关键词 数值计算 燃烧室 湍流 航空发动机 数值计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

k-ε-g紊流燃烧模型数值研究 被引量：1

18

作者 赵坚行 易勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期8-15,共8页

本文对k-ε-g紊流燃烧模型中模型系数C_R,C_(g1),C_(g2)的选定和计算浓度脉动均方值g的不同方法进行数值研究。计算结果表明模型系数值的选定直接与化学反应速率有关,而其中C_R影响最大。g的计算虽然可有不同方法,而其中微分方程求解最... 本文对k-ε-g紊流燃烧模型中模型系数C_R,C_(g1),C_(g2)的选定和计算浓度脉动均方值g的不同方法进行数值研究。计算结果表明模型系数值的选定直接与化学反应速率有关,而其中C_R影响最大。g的计算虽然可有不同方法,而其中微分方程求解最佳。并用实验数据来验证计算结果。 展开更多

关键词 紊流 湍流 燃烧模型 数值分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

加热方式对煤油燃料超声速燃烧室性能影响 被引量：1

19

作者 宋文艳 王艳华 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期7-12,共6页

采用电阻加热燃烧室直连式试验台和甲烷燃烧加热燃烧室直连式试验台,开展了来流加热方式对煤油燃料超声速燃烧室燃烧性能的影响研究。在对比试验中,燃烧室入口纯净空气来流和污染空气来流均保持总温840K、总压820kPa和马赫数2.0的条件... 采用电阻加热燃烧室直连式试验台和甲烷燃烧加热燃烧室直连式试验台,开展了来流加热方式对煤油燃料超声速燃烧室燃烧性能的影响研究。在对比试验中,燃烧室入口纯净空气来流和污染空气来流均保持总温840K、总压820kPa和马赫数2.0的条件。利用高速摄像技术拍摄了煤油燃烧可见光图像,经分析处理得到了煤油燃烧火焰向主流的传播角度。对比试验结果显示:与电阻加热试验来流相比,甲烷燃烧加热来流的燃烧室壁面压力峰值下降了3.1%～6.9%,煤油燃烧可见光火焰向主流的传播角度缩小了7.1%～12.4%。 展开更多

关键词 污染组分 超燃冲压发动机 燃烧性能 火焰传播角度

在线阅读 下载PDF 职称材料

非正交曲线坐标湍流族流的数值模拟 被引量：1

20

作者 赵坚行 刘全忠 秦艳 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第2期222-229,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 数值计算 曲线坐标 湍流流动

在线阅读 下载PDF 职称材料