燃气轮机作为一种动力装置，目前广泛的应用在航空工业、陆用发电、天然气输送、石油、铁路、和造船工业中。燃烧室是燃气轮机中的一个不可或缺的部件，在燃气轮机启动过程中，实现燃烧室可靠的点火至关重要。等离子点火器是发动机的设备系统中一种新型的点火设备，它首先使少量的启动燃料点着形成点火火炬，然后依靠它，再去点燃整个燃烧室的主燃料炬。等离子点火技术是一门新兴技术，目前只有乌克兰将该技术应用到了舰船燃气轮机和地面燃气轮机上，由于该项技术主要点火设备具有独特的放电特性和较大的放电能量，并且能量集中，使发动机的点火可靠性和点火的浓度极限得到了极大的提高。等离子点火器中注入的燃料与空气等离子流发生传热、传质并发生复杂的剧烈的一系列物理化学燃烧过程，它带有气体的高温裂解、回流、湍流、在流动中进行激烈的化学反应。从传热、传质、对流及辐射换热，也都极为复杂。由于对某些燃料的燃烧过程机理至今尚不完全清楚，并且描述这一现象数学模型的控制微分方程很复杂，所以很难用解析方法求得等离子点火器燃烧流场的精确分布，这样就极大的限制了人们应用燃烧理论指导这一燃烧设备的设计研究。 随着计算流体力学和燃烧理论的发展及计算机的广泛应用，用数值模拟等离子点火器内部燃烧系统流动、传热、传质、化学反应等复杂的过程已成为可能。应用数值模拟的方法可以对实验难以测量的量进行预估，而不需要大量的试验，应用数值模拟的方法来解决等离子点火器燃烧性能的分析和工程设计，有利于提高工作的可靠性和经济性。因此数值模拟方法是研究等离子点火器内部过程机制的一个重要手段。 本文旨在通过构造反映等离子点火器内部流动规律的基本方程组，建立描述等离子点火器内部的复杂物理化学过程机制数学模型：模拟等离子发生器内部燃烧的κ-ε双方程湍流流动模型；模拟气体燃料在燃烧时中化学反应的简单化学反应系统模型；模拟等离子点火器内部湍流预混燃烧的漩涡破碎模型；模拟等离子点火器高温燃气及其壁面的P-I辐射换热的模型等等，对模型进行一定的合理的简化，然后数值模拟等离子点火器内部流场的流动。在数值模拟过程中，对等离子点火器的计算区域的空间离散化引入贴体坐标系统，对于控制方程采用混合格式的差分格式进行离哈尔滨工程大学硕士学位论文散，壁面处理采用壁面函数法;采用S刀叼尹LEC算法来解决压力速度祸合问题;采用多重网格法求解离散方程;应用上述的数学模型和算法，得到了等离子点火器内部温度、压力、湍流平均脉动动能、湍流动能耗率、流体的速度、密度等一系列燃烧流场的特性分布。通过对不同结构、不同初始条件工况下的等离子发生器流场的分析比较，对于实际的结构设计、改进将具有重要指导意义。