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- 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。
- 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。