掺混孔影响驻涡燃烧室出口温度分布特性研究
燃烧室出口温度分布严重制约着发动机涡轮部件的使用寿命,从而影响发动机的各项性能指标和运营成本。因此，调试出均匀的出口温度场是发动机燃烧室研制过程中的难点和关键技术之一。 本文开展了基于出口温度场出发的驻涡燃烧室气动及结构参数设计，设计了多种掺混孔方案，包括变化掺混孔的数量、孔径、位置及排列方式，探索掺混孔对驻涡燃烧室出口温度分布特性的影响规律，均化燃烧室出口温度场，得到良好的OTDF和RTDF。本文结合理论分析、数值模拟和试验研究开展工作，最终结果以试验为准。研究结果表明： 在联焰板正对的掺混区域布置掺混孔取得了良好的效果，在节省掺混气量的情况下均化了燃烧室出口温度场。掺混区布置单排掺混孔时，随着掺混孔的增大，OTDF总体呈下降趋势。存在一种最佳的掺混孔排列方式，使得掺混效果最好。各掺混方案下，RTDF基本在0.1及以下。随着掺混气流量的增大，OTDF整体呈下降趋势。掺混气流量在12％～16%之间变化时，OTDF变化不明显。随着掺混气流量的增大，RTDF先增大后减小。 上述研究成果得到了掺混孔影响驻涡燃烧室出口温度分布特性的规律，有助于高性能驻涡燃烧室的工程应用。对下一代高性能驻涡燃烧室的优化设计和提高涡轮叶片的使用寿命有着重要的指导意义，对相关领域研究燃烧室出口温度场也有一定的参考价值。
掺混孔;驻涡燃烧室;出口温度场;使用寿命;数值模拟;航空发动机
南京航空航天大学
硕士
动力机械及工程
何小民
2013
中文
V235.113
79
2013-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）