开缝式双级旋流器对燃烧室性能影响的数值模拟研究

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1、分类号学号M201271096学校代码10487密级硕士学位论文开缝式双级旋流器对燃烧室性能影响的数值模拟研究学位申请人：李博书学科专业：热能工程指导教师：李仁府教授答辩日期：2015年5月22日ThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchonNumericalSimulationoftheInfluenceofSlottedDual-stageSwirlerontheCo

2、mbustionPerformanceCandidate:LiBoshuMajor:ThermalPowerEngineeringSupervisor:Prof.RenfuLiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay，2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，

3、均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月

4、日华中科技大学硕士学位论文摘要随着航空燃气轮机技术的发展，对燃烧室的燃烧性能提出了更高的要求。而燃烧室的火焰筒头部是燃烧发生的主要区域，火焰筒头部结构（主要包括旋流器）决定了燃烧室的工作性能，所以对燃烧室头部结构的研究和设计是十分重要的。本文主要工作是对带有双级旋流器的模型燃烧室的燃烧性能进行数值研究。首先，根据旋流器的设计准则，设计出了不同级叶片安装角度配合的双级旋流器；并且依据开缝钝体的思路,在普通双级旋流器的基础上设计出了开缝式双级旋流器。其次，对不同配合方案的双级旋流燃烧室的燃烧性能进行了数值模拟，根据模拟结果对

5、比研究了每一级旋流器叶片安装角对燃烧室流场结构和燃烧性能的影响。并且经过比较分析后选出了性能较好的双级旋流器各级叶片安装角配合方案。最后，本文对带有开缝式双级旋流器和普通双级旋流器的模型燃烧室的燃烧性能进行了对比研究。研究结果表明：旋流器叶片安装角对火焰筒内回流区的尺寸和形状有不同程度的影响，是影响旋流燃烧室性能的重要参数；与第一级旋流器叶片安装角相比，第二级旋流器叶片安装角对燃烧室的燃烧性能影响更为明显；各级旋流器叶片安装角的选取必须合理搭配，这样才能使燃烧室性能达到最优；此外相比于普通双级旋流燃烧室，开缝式双级旋流燃

6、烧室在燃油雾化、火焰稳定以及燃烧效率等方面有较大的优势。关键词：双级旋流器，旋流燃烧室，燃烧性能，数值模拟I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofaviationgasturbinetechnology,higherrequirementsforthecombustionperformanceofthecombustorareputforward.Andtheflametubeheadofthecombustoristhemainareaforcombustionoccurs,t

7、hestructureoftheflametubehead(includingcyclone)determinestheperformanceofthecombustor,therefore,researchanddesignoftheheadstructureofthecombustionchamberisveryimportant.Themainworkofthispaperistodothenumericalstudyofthecombustionperformanceofmodelcombustorwithadu

8、al-stageswirler.First,accordingtotheswirlerdesigncriteria,thedual-stageswirlerwithdifferentvanesettingangleshasbeendevised.Also,inaccordancewiththeideaofslotte