某型航空发动机喷嘴内部流场数值计算研究

【类型】学位论文

【作者】年帅奇 

【关键词】 燃油喷嘴 两相流 VOF法 大涡模拟 油膜破碎

【摘要】本文采用数值模拟的方法,对航空发动机燃油喷嘴主油路内部流动和喷口外油膜破碎现象进行研究。旨在分析不同数值计算模型的适用性,并结合试验数据进行验证,为离心式燃油喷嘴的设计和试验提供可靠的数值计算模型。 本文综述了燃油喷嘴的作用以及离心式喷嘴数值模拟的研究现状;阐述了燃油喷嘴类型和燃油雾化机理;比较了多相流模型理论及其工程中的应用,分析了realizablek ?ε模型、雷诺应力模型(RSM)大涡模拟(LES)三种湍流模型,确定了喷嘴模拟的数值计算方法;以燃油喷嘴主油路为研究对象,采用VOF方法对主油路内部和喷口外油膜的破碎过程分别进行数值模拟,得到了压力、速度、喷雾锥角和油膜破碎长度等雾化参数。 喷嘴内部流场的模拟采用realizablek -ε模型和雷诺应力模型两种湍流模型,将模拟得到的雾化参数和实验数据对比,结果表明雷诺应力湍流模型的计算结果与实验测量值符合较好。喷口外油膜破碎现象的模拟采用大涡模拟模型引入燃油和空气的湍流扰动作用,捕获了清晰的气液相界面、油膜的不稳定波动和初级破碎现象。油膜破碎形态随不同供油流量而改变。依据速度和湍流动能分布情况,结合KH不稳定波动理论...

【学位名称】硕士

【学位授予单位】沈阳航空工业学院

【学位授予年度】2016

【导师姓名】徐让书

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