航空发动机燃烧不稳定性预测及控制研究进展

【类型】期刊

【作者】孙晓峰 张光宇 王晓宇 李磊 邓向阳 程荣辉  

【刊名】航空学报

【关键词】 航空发动机燃烧室,穿孔板声衬,燃烧不稳定性,热声不稳定性,三维预测模型,被动控制

【资助项】国家自然科学基金(52106038,51790514);; 航空发动机及燃气轮机基础科学中心（P2022-B-II-013-001）

【摘要】燃烧不稳定性问题广泛出现在各类航空发动机燃烧室内，该问题是火焰非定常热释放和声波充分耦合的结果，发生时伴随着大幅度的压力脉动，严重威胁发动机的稳定工作及结构安全。目前，包括我国在内的各航空发动机研制国家在多数发动机型号的研制过程中，均遇到了严重的燃烧不稳定性问题，且发动机越先进，该问题越复杂且难以解决。在深入认识其发生机理的基础上，对其进行准确预测并设计有效的控制手段，对航空发动机的研制具有重要意义。系统阐述了该问题的研究现状，介绍了燃烧不稳定性问题发生关键，即军用的钝体燃烧加力燃烧室和民用的贫油预混环形燃烧室的非定常流动及火焰响应特征。进一步，综述了该问题研究常用的燃烧不稳定性声网络预测分析模型，重点报告了为了耦合考虑燃烧室声软壁面被动控制设计，团队所发展的三维燃烧不稳定性预测控制模型。基于该模型，介绍了壁面声衬参数及布局对燃烧不稳定模态控制效果影响的研究进展，为先进发动机燃烧不稳定性的排故提供技术储备。

【年份】2023

【作者单位】北京航空航天大学能源与动力工程学院;北京航空航天大学航空发动机研究院;中国航发商用航空发动机有限责任公司;中国航发沈阳发动机研究;

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