燃烧室贫油多旋流预混合预蒸发特性数值研究

《燃烧室贫油多旋流预混合预蒸发特性数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、20’1∈■37口■1日vol37No’FPb20'燃烧室贫油多旋流预混合预蒸发特性数值研究周君辉。王力军沈阳航空航天大学动力与能源工程学院．沈阳110136周君蜱f1984I．男。在读碗士研究生．主要研究方向为舫空发动机燃烧殛啦计分析技术。基金项目：辽宁省航空基盘1200540∞14}资助收稿日期：20t0-06—111引言当前，航空燃气轮机正向高温升、大功率，高推重比方向发展．对燃油雾化、高效燃烧、减少排气发散的要求也随之提高。摘要：对燃烧生；旋a镕曲费油预堤Ⅱ蒜发(LPP)驻形庹■燃混奇气特性进*TCFD数值Ⅲ究。2

2、级旋漉器的#1级选用抖切^扎武旋流#．第2*逞目径自鞋琉g第2鞭黄滤器的流量舟E对％％《薄发藏*有t*影响。在2‰旋a#t镕恩m量自0．035k曲}变时，镕1、2＆旋流毒气体施量比十于1：4时．Ⅱ琏《蒸发效果鞍好，计算结*自试硷结％“特§，关蕾词：萤旋流；贫油预混合预蒸发fLP一；混台分散，流量分配；数值模拟NumencalStudyofLeanPremixedandPre—vaporizedCharacteristicsforCombustorwithaMulti-swiderZHOUJan—huiWANGLi-jun(

3、Sch∞loOelPropulsion，ShrnyangAerospaceu⋯nIM$henyang．110136)^bsIr删Thec^—fkm血5矿comb"tiblem“fuMf—aionmk叽㈣d∞dPm呻q。medc帅b．slormt自amukiHwlder啪mmmmm“1ysim=dfnedwithCFD．The卢ws‘咿矿thedual-swirlerhad㈣fw}ofsl肿tedintakebk}t,,^iletlresec椰dslage岫口radical,wiqe，_Thelnbcm∽出“6⋯矿the∞c

4、ondsto*e圳iderhF”miFk⋯p”mixlng刊p”—岬oW“g矿lhefi*l叽dmnminvestig”tloniscondl眈d岫ntrodair舯矿thedudswlrkr⋯¨w^。Fdm0．035^曲The叫⋯dsimalmion脚““cn，扣删日d∞』h。印⋯Ⅲd肼Ⅱk∞dm枷⋯^mthp”mb：mdPM卅■她⋯artist∞dair⋯Ⅱ曲跏the廿加⋯一下⋯增ems⋯d1姆u6e妇，一Key№mmuW-sⅢrler．IsanprefixedaMpr}∞。。ⅧmPP)．mixturefraction

5、；flowdistnbulk)n；numericalsimulatDnHay=hi等人研究ll,31发现，雾化恶化、蒸发不完全和油气棍台不均匀性对NO。的排放影响显著；采用反旋的第2级轴向涡流器可抑制预混管出口回流区或者中心低速区的形成，从而避免回火的产生。林宇震提出T分级，贫油预混琐蒸发低污染燃烧方案，考虑采用分级燃烧与LPp相结合的方法，降低污染物排故I“。同时新型结构燃烧室贫油预混预蒸发(LPP)方案也应运而牛“．LPP燃烧窜采用低油气比的燃油和部分空气先预混台、蒸发．形成较为均匀的可燃混合物后进入燃烧区，使燃烧室主

6、燃区局部区域能在比传统燃烧目目E§月!*g自赭im∞R*￡Ⅷ§&#BEz∞日A事更贫油的条件下l：作；降低火煸峰值温度，从而减少NO、^g排放”‘。然而，对在多旋流I。PP过程彤成燃汕蒸汽与卒气一Ⅱ燃混合物这央定高效低NO，燃烧的父谜过程的研究却鲜见报道水文利用CFD横拟燃烧窜内头部2级旋流器的颅混合预蒸发正￡程，着重研究第1、2级旋流器之mJ的流cd舒配比对预混预蒸发效果的影响2数值模型及数值方法21试验模型结构史献171f19i式验模型如阿l所示该校刊头部为1个CFM56霞动fJ【第2级旋流器(盘¨图2所示)．燃烧室简

7、化为1个76nlnl×76mm×200mnl的托方体。3是弓一目1LPP燃烧i结构图2旋流器结构厦月格d分22用格划分燃烧窀内采川6阿体结构H格划分，旋流杯内部结构比较复杂．因此采用4面阿格划分，总同格数为3201100个2．3数学模型与边界条件2．3I气}U湍流流动、混台控☆4方程在湍流流动的数学模型中，湍流模型采用RNG月一s方程。气体流动的通用控制方程为静赢+{=啬l。昔ls+⋯式中：P为密度Ⅲ为速度分量；币为通用变量，代表流动速度u∽”、混合分数脉动㈤、湍动能世)、湍流耗散率㈦；＆为源项；r为有效扩散系数。混合分数

8、是其中1个标量．其定义为后卫二竺L，F：卫二竺虹(2)’叶b—mf．“Lb一““式中：上划线为时均值；m，为燃料质量分散；下标a、b为空气流和燃料流中的值。同时，还计算另1标量，混合分数脉动㈤，其数值己口，己1直接由一般控制方程汁算————Tg=cf-T】(3)2．322相流控制方程绝大多数喷雾模型采用