介质阻挡等离子体对航空发动机燃烧室特性的影响

作者： 陈一   费力   何立明   张磊   朱春昶   邓俊   来源： 西北工业大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机燃烧室   介质阻挡放电   平均出口温度   出口不均匀系数   燃烧效率   等离子体助燃  

描述： 建立了航空发动机燃烧室等离子体助燃实验平台,开展了航空发动机燃烧室DBD(dielectric barrier discharge)等离子体助燃在模拟航空发动机燃烧室最大状态条件下的性能实验。通过正常燃烧和等离子体助燃的对比实验和分析,研究了等离子体助燃对4种余气系数和5种电压条件下的平均出口温度、燃烧效率、出口不均匀系数的影响。实验结果表明,与正常工况相比,等离子体助燃后的燃烧效率有所提高,当电压为40 kV时,等离子体助燃时的燃烧效率在富燃料条件下提高了2.31%。实施助燃后出口温度场均匀性也得到改善,但在富油条件下效果最好,出口温度分布系数的减小量超过5%。这些结果对未来将等离子体助燃技术应用于航空发动机燃烧室并提高其性能具有一定的参考价值。

考虑随机和认知混合不确定性的航空发动机燃烧效率灵敏度分析

作者： 汤鸿杰   陈梅玲   张保强   邢菲   罗华耿   李潇乾   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 不确定性   概率盒   Sobol指标   燃烧效率   全局灵敏度  

描述： 针对燃烧室初步设计阶段输入参数存在混合不确定性的特点，提出一种概率盒框架下的全局灵敏度分析方法。简单介绍了航空发动机燃烧效率的一维计算方法；在随机和认知混合不确定性的概率盒表征基础上，使用Sobol指标的上下限表征概率盒中随机与认知混合不确定性对响应的贡献程度；最后基于双层嵌套蒙特卡洛/非嵌入式多项式混沌展开（Monte Carlo Simulation/Non-intrusive Polynomial Chaos Expansion， MCS/NIPCE）方法对概率盒灵敏度指标进行求解，筛选出重要变量和次要变量，实现模型的降维。通过某航空发动机燃烧效率的全局灵敏度分析对所提出的方法进行了验证。研究结果表明，Sobol指标的上下限可以显著表征概率盒灵敏度指标，在保证计算精度的前提下，双层MCS/NIPCE方法的计算效率要远远高于传统双层蒙特卡洛（Monte Carlo Simulation， MCS/MCS）方法，可获得考虑随机和认知混合不确定性情况下燃烧效率输入参数的重要性排序。

采用CARS试验技术与UFPV数值方法研究航空发动机燃烧室（英文）

作者： 熊模友   乐嘉陵   黄渊   宋文艳   杨顺华   郑忠华   来源： 实验流体力学 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机燃烧室   CARS技术   两相燃烧   UFPV方法  

描述： 在自主开发的软件平台上,采用基于URANS的方法计算航空发动机燃烧室的三维两相燃烧流动,考虑了液态燃油从液膜-液滴-燃气-燃烧的完整物理化学过程。其中,颗粒相采用LISA一次破碎模型,KH-RT二次破碎模型和标准的蒸发模型,湍流燃烧模型采用可以考虑非稳态燃烧特性的非稳态火焰面/反应进度变量方法,得到了航空发动机燃烧室中温度、组分浓度和燃油液滴的颗粒直径分布规律。同时,采用CARS光学手段测量燃烧室主燃区的温度分布,并将数值计算结果与光学试验测量值进行比较,数值计算结果和试验值吻合较好,数值计算误差小于7.3%。说明了本文的数值计算方法和UFPV方法在计算航空发动机燃烧室的两相燃烧流动时具有较高的精度。

航空发动机主燃烧室CFD的工程适用性研究

作者： 于芳   来源： 沈阳航空工业学院 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： CFD   工程适用性   航空发动机燃烧室   燃烧   喷雾  

描述： 本文以某型航空发动机主燃烧室为对象，对航空发动机燃烧室数值计算的工程适用性问题进行了研究和验证工作。目的是验证和确认数值计算方法及各种物理模型在燃烧室计算中的工程适用性以及物性参数对计算的影响，研究合理的简化方法。 本文深入调研了国内外航空发动机燃烧室CFD计算的工程适用性问题的研究概况，概述了燃烧室CFD计算工程适用性研究的现状和发展趋势，详细论述了航空发动机燃烧室内的工作过程和航空发动机燃烧室内多物理场CFD计算的理论基础，提出了研究方案并建立计算模型。 本文确定并合理简化了计算域，将气膜冷却孔排简化为多孔介质狭缝；采用手工六面体核心的方法进行网格划分。物理模型选用Realizable κ-ε湍流模型，压力雾化喷嘴模型，非预混燃烧模型；物性参数设置为关于温度的函数；模型控制方程在高性能计算集群(HPCC)上使用商业CFlD软件采用并行算法，用高阶离散格式进行求解，得到描述燃烧室内流动、喷雾及两相流、燃烧等过程参数的数值解。通过对计算结果及其与试验数据的比较分析，研究了航空发动机燃烧室CFD计算的工程适用性。结果表明，计算合理，计算中所选用的物理模型符合燃烧室CFD计算的工程要求。本论文验证了燃烧室数值仿真的工程适用性，同时也指出了计算模型尚需进一步研究和完善的方面，对于航空发动机燃烧室的研究和设计具有一定的参考价值。

航空发动机燃烧室壁温数值计算的工程适用性研究

作者： 刘重阳   来源： 沈阳航空工业学院 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 工程适用性   航空发动机燃烧室   壁温   传热   数值模拟  

描述： 模型采用Realizableκ-ε两方程湍流模型模拟气体湍流流动，采用随机轨道模型和压力．旋流雾化喷嘴模型模拟喷嘴的雾化特性，应用快速反应简化PDF模型模拟湍流扩散燃烧，用P-1辐射模型估算辐射通量

超声测温技术在模拟航空发动机燃烧室温度测量中的应用

作者： 许琳   王高   吕国义   蔡静   杨永军   王晓良   曾行昌   王仲杰   来源： 测试技术学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机燃烧室   铱铑合金   超声换能器   超声测温   出口温度  

描述： 燃烧室的超声测温系统.介绍了超声测温的基本原理,设计了基于铱铑合金的超声测温传感器,并在1 600℃高温炉内进行温度与声速的标定实验,最后将铱铑合金超声测温系统应用于模拟航空发动机燃烧室出口气流温度

面向航空发动机燃烧室点火问题的数值计算方法研究

作者： 夏一帆   来源： 浙江大学 年份： 2019 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机燃烧室   周向点火   高精度计算   环形燃烧室   点火机理  

描述： 面向航空发动机燃烧室点火问题的数值计算方法研究

陕西企业全球首创多通道等离子体点火器

作者： 记者   汪曼莉   来源： 陕西日报 年份： 2018 文献类型 ： 报纸 关键词： 国际高新技术   发动机点火   点火器   电源装置   点火高度   国际科学技术   燃烧效率   等离子体   中国西安   合作研制  

描述： 本报讯（记者 汪曼莉）8月10日，2018中国西安国际科学技术产业博览会暨第十三届中国西安国际高新技术成果交易会在西安开幕。记者从参展的西安空天能源动力智能制造研究院有限公司获悉，该公司与航空等离子体动力学国家级重点实验室合作研制的多通道等离子体点火器，克服了目?

全文：本报讯（记者 汪曼莉）8月10日，2018中国西安国际科学技术产业博览会暨第十三届中国西安国际高新技术成果交易会在西安开幕。记者从参展的西安空天能源动力智能制造研究院有限公司获悉，该公司与航空等离子体动力学国家级重点实验室合作研制的多通道等离子体点火器，克服了目?

航空燃烧加温器高空性能研究

作者： 刘登程   林剑   王川   来源： 中国科技信息 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 通用飞机   热功率   燃油流量   热效率   燃烧效率   试验样机   过量空气系数   加温器   气源系统  

描述： 基于轻型通用飞机座舱加温需求,试制了一台航空燃烧加温器试验样机,并在试验室进行了地面和高空状态下的性能摸底试验,初步确定了工作高度、燃油流量以及过量空气系数对性能的影响,标定出了适用于地面和高空的最佳燃油流量和过量空气系数,验证了标定工况对应的热功率满足轻型通用飞机的加温需求。

航空发动机两级反向旋流燃烧室燃烧流场大涡模拟研究（英文）

作者： 周瑜   乐嘉陵   黄渊   来源： 推进技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机燃烧室   火焰面模型   反应进度变量模型   快速化学反应模型   大涡模拟   反向双旋流   动态亚网格模型  

描述： 为深入了解真实航空发动机内燃烧流场,采用动态亚网格模型结合单步快速化学反应(FC)、火焰面(FLM)及反应进度变量(FPV)等三种燃烧模型对径向两级反向旋流燃烧室单头部构型进行了大涡模拟。为避免模型简化误差,对燃烧室包括全部气膜冷却孔在内的精细结构进行了完全仿真。在已达到统计定常状态的冷态流场基础上首先模拟了燃料喷注和掺混过程,约2.6ms后燃料到达真实的点火位置,随后采用FPV模型在半径3mm的球形区域数值模拟了点火,展示了在主燃孔横向射流作用下初始火焰沿化学恰当比混合分数等值线传播并充满整个火焰筒的发展过程,结果显示火焰到达燃烧室出口的耗时约为6～7ms。不同模型算法预测的平均温度场与CARS测量结果作了对比,LES-FPV,RANS-FPV,LES-FLM以及参考文献中RANS-FLM计算平均误差分别为3.47%,4.17%,7.76%和11.22%,表明LES改进了模拟精度,且FPV模型显著优于FLM模型。RANS-FPV预测的出口存在严重热斑,导致其给出的出口温度分布因子(OTDF)及最大径向温度分布因子(RTDF)值分别达到0.593和0.313;LES-FPV结果均匀性最好,其预测值分别为0.284和0.193。