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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。
- 航空发动机燃烧不稳定性预测及控制研究进展
- 作者： 孙晓峰 张光宇 王晓宇 李磊 邓向阳 程荣辉 来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 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
- 描述： 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。
- 航空发动机燃烧室两相湍流燃烧建模与仿真
- 作者： 莫毅 陈璠 许笑颜 焦哲 卫刚 林宏军 肖为 王方 任祝寅 来源： 清华大学学报(自然科学版) 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 自主仿真软件 航空发动机燃烧室 全环燃烧室 两相湍流燃烧 耦合一致性 软件框架
- 描述： 航空发动机燃烧室具有内部结构复杂、燃烧组织多样、物理化学过程多变的特点。数值仿真技术的工程应用可有效缩短燃烧室的研制周期，减少试验数量和设计风险，备受研究人员重视。该文依据航空发动机燃烧室工程应用仿真需求，通过分析燃烧室典型仿真的特点和难点设计了一套数据结构合理、流程架构可拓展性高的软件框架，针对性开发集成了10类具备高精度优势的雾化、蒸发和湍流燃烧模型，研制出一套具有完全自主知识产权、可高效运行于现代主流高性能计算机之上的并行自适应非结构网格的燃烧室两相湍流燃烧数值仿真软件。典型工程全环主燃烧室和加力燃烧室上亿网格规模算例和工况的测试结果表明：燃烧数值仿真软件的两相湍流燃烧耦合仿真功能、精度和并行效率基本满足航空发动机燃烧室工程实用要求。
- 航空发动机燃烧不稳定性预测及控制研究进展
- 作者： 孙晓峰 张光宇 王晓宇 李磊 邓向阳 程荣辉 来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 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
- 描述： 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，包括中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。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。