驻涡燃烧室的造型设计与数值模拟

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本课题结合国内外对驻涡燃烧室的研究经验,在典型驻涡燃烧室的几何模型上添加了联焰稳流器,并应用高端数字样机系统对原始模型和添加联焰稳流器后的模型进行了前处理,采用CFD方法系统地分析了两个燃烧室模型在不同来流工况下的冷态流场结构和总压损失,选取来流马赫数为0.2的工况对两个模型的燃烧流场进行对比,分析了联焰稳流器对燃烧室性能的影响。结果表明:驻涡燃烧室的NOx排放低于普通构型燃烧室;添加联焰稳流器后,驻涡区能更好地实现与主流区的物质交换,避免因主流速度过快,切断驻涡区与主流区的能量传递,燃烧效率有一定提高,出口温度分布系数也有较大改善,但燃烧室的总压损失亦有所增加,这需要在后续设计方案中予以充分考虑。本课题的研究成果为下一步驻涡燃烧室的设计和改进工作提供了参考,也为研究团队未来关于高性能低污染发动机的研究工作提供了新的思路。
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