摘要：以全环回流燃烧室验件为平台,试验研究了吞水量对燃烧室进口温度、燃烧效率、燃烧室当量温升、燃烧室出口温度分布系数(OTDF)、燃烧室出口径向温度分布系数(RTDF)等燃烧室性能的影响。试验结果表明:发动机不同的工作状态,在吞水量为燃烧室进口空气流量5%的范围内,随着燃烧室吞水量的增加,燃烧室进口温度、燃烧效率、总压损失和当量温升均会降低,地面慢车燃烧效率从99.3%下降到97.2%;燃烧出口温度场品质变差,设计点状态的燃烧室出口温度分布系数值由0.23升高到0.28;地面慢车燃烧室熄火油气比由0.004 5升高到0.006 5,熄火边界缩小。

摘要：为了研究回流燃烧室火焰筒壁面不同冷却结构形式的冷却特点,设计了3种冷却结构形式,采用试验方式分别对其冷却效果进行了试验研究,得出了如下结论:在相同的壁面开孔率下,(1)吹风比对冷却效率影响显著,随着吹风比的增大冷却效率升高;(2)在火焰筒的不同区段,不同的冷却结构表现出不同的特点;(3)沿整个火焰筒壁面,冲击+逆(同)向对流+气膜冷却结构的冷却效率变化剧烈,而冲击+发散冷却结构的冷却效率沿火焰筒壁面变化较为平缓,火焰筒壁面温度沿流向分布均匀,温度梯度小。这说明对于回流燃烧室,当壁面采用复合冷却结构时,采用全冲击发散冷却结构较为适宜。

摘要：为获得耦合参数(冲击孔径di,冲击孔流向间距S,冲击孔展向间距P)、小弯管外壁曲率半径(R_(1),R_(2))对回流燃烧室小弯管双层壁结构无量纲化流量系数C_(d)/C_(d,max)及无量纲化冷却效率η/ηmax的影响规律,设计了4组共16个方案开展了实验研究。结果表明:S/P和R_(1)/R_(2)对于C_(d)/C_(d,max)的影响较小;随着S/P的增大,η/ηmax呈先增后减的趋势,在S/P=0.8时达到最大值;随着R_(1)/R_(2)的增大,η/ηmax呈增大的趋势;随着S/di和P/di的增大,C_(d)/C_(d,max)和η/ηmax呈减小的趋势。

摘要：为从理论上分析研究回流燃烧室弯曲段冲击扰流柱+逆向对流+气膜冷却结构的传热特性,设计了多种不同几何尺寸的计算模型,运用F luen t软件从流动与换热两个方面对其进行了系统的研究,得出了如下结论:(1)扰流柱的存在强化了冷却空气在冲击腔中的扰动,使得冷却空气与冷侧壁面的换热得到大大地加强,提高了复合冷却结构的冷却效率;(2)在本文研究的几何尺度下,附着于弯曲段热侧壁面的气膜层有效长度最大弧度不超过10;°(3)吹风比对复合冷却效率有很大的影响,在冷却壁面冷却效率随吹风比的增加而增加,但当吹风比M>1.5时,吹风比对冷却效率的影响已不明显;(4)扰流柱的排列形式对冷却效果的影响不大。

摘要：为研究回流燃烧室进口气流流场畸变对出口温度分布的影响,根据压气机出口速度分布对径向和周向畸变速度分布模拟器分别进行了设计,利用数值模拟方法验证了速度分布畸变符合设计要求,并且在三头部矩形回流模型燃烧室上进行出口温度分布试验验证.试验结果表明,进口气流径向畸变和周向畸变都会使出口温度分布不均匀,出口温度分布系数(OTDF)显著提高,且周向畸变时的影响更明显.从温度分布云图及平均径向温度分布系数(RTDF)曲线图可以看出,径向畸变和周向畸变均会使燃烧室出口截面上部产生锯齿状的温度波动并呈现周期性的变化趋势,更加不均匀.

摘要：为了获得不同冲击孔径(IA),冲击孔流向间距(IFD)和冲击孔展向间距(ISD)耦合作用对回流燃烧室小弯管冲击冷却特性及结构热应力的影响,开展了数值计算(CFD)及有限元分析(FEA)。选择试验设计(DOE)中的最优拉丁超立方(Opt LHD)采样确定了设计空间中的样本点,构建了高精度径向基神经网络模型,并基于改进非劣类(NSGA-Ⅱ)算法对综合冷却效率,壁温分布不均匀系数以及壁面最大热应力进行了多目标寻优,结果表明:综合冷却效率,壁温分布不均匀系数和壁面最大热应力随流向展向间距比、流向间距孔径比和展向间距孔径比的增大而减小;通过多目标NSGA-Ⅱ算法获得了小弯管冲击冷却结构Pareto前沿的3个目标函数值的范围为壁面最大热应力不大于5 MPa,综合冷却效率不小于0.66,壁温分布不均匀系数不大于0.16;小弯管冲击冷却综合最优结构的组合为:冲击孔径为0.94 mm,冲击孔流向间距为4.04 mm,冲击孔展向间距为5.45 mm。

摘要：本文采用标准k-ε湍流模型进行弯管准三维轴对称和三维数值模拟,研究弯管几何结构对回流环形燃烧室出口温度分布的影响。结果表明,弯管中心轴线长度和进出口面积收敛比对出口温度分布有重要的影响,压力损失系数的影响次之。得到了弯管进出口温度分布系数的比值与压力损失系数、无量纲中心轴线长度和进出口面积收敛比的函数关系,所得结果可为满足出口温度分布系数的回流环形燃烧室排气弯管结构的优化设计提供有用的依据。

摘要：为了研究一种小型发动机回流燃烧室弯曲段外壁的冷却方式特性以及不同冷却方式对燃烧室出口温度分布的影响,通过在模拟设计点工况下的温度分布试验对比分析大弯管壁气膜冷却及冲击/发散冷却对出口温度场的影响趋势。试验结果表明:采用气膜冷却和冲击/发散冷却方式大弯管壁的燃烧室出口温度场均呈现出三个明显的展向偏移热区,符合燃烧室出口温度的一般规律。采用冲击/发散冷却的方案具有较低的热点,其温度热区沿径向和展向更加均匀,温度梯度小,贴近壁面的温度与热区中心之间过渡平缓,热区中心温度比气膜冷却低,出口气流在径向和展向均有更加优异的扩散性。

摘要：回流燃烧室的掺混射流在大曲率受限的弯管中与主流掺混,回流导致沿径向的压力梯度变化,增加了掺混流动的复杂性。为了研究不同掺混孔结构对掺混射流与主流在大曲率弯曲通道内的掺混规律,在有收缩比弯曲通道中多孔射流的出口温度分布测试中,对影响掺混冷却的各变化参数按照单一变量进行比对研究,对孔径、孔间距等掺混孔结构变量弯曲通道内的掺混效果进行分析,选择一种结构在三头部回流燃烧室进行了出口温度场的分布初步验证,得到了比较均匀的燃烧室出口温度分布,所得的规律可以作为回流燃烧室的掺混结构设计和优化的参考依据。

摘要：对回流燃烧室设计了两种主燃孔结构(交错射流和对齐射流),在不同压力条件下对不同主燃孔方案的回流燃烧室的点火性能进行了试验研究.试验结果表明:随着回流燃烧室进口空气压力的降低,点火边界的油气比先减小后升高,而对齐主燃孔的火焰筒方案的低压点火性能优于交错主燃孔.结合火焰筒冷态流场数值模拟和试验中观察到的点火现象进行对比分析,对齐主燃孔方案存在更大范围的回流区,其火焰筒头部参考速度较低.此方案有利于减弱火焰核心的淬熄概率,同时增强头部火焰燃烧的稳定性,从而改善了回流燃烧室的点火性能.