【摘 要】
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在对航天器或歼击机在大体积力场中的燃烧问题的解释以及开发新型发动机的需要,希望拓展大体积力中的燃烧知识。本文采用计算流体力学软件——FLUENT对扩散火焰在体积力场中的
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在对航天器或歼击机在大体积力场中的燃烧问题的解释以及开发新型发动机的需要,希望拓展大体积力中的燃烧知识。本文采用计算流体力学软件——FLUENT对扩散火焰在体积力场中的燃烧过程进行了研究。 文中通过模拟超重力场对燃烧过程的影响,来研究仅存在与射流速度方向在同一直线上的体积力的情况。模拟发现:当超重力场与当地重力场方向一致时,体积力对火焰起拉伸的作用,且随着体积力的变大,火焰最高温度单调下降;当二者方向相反时体积力对火焰起压缩的作用,且随着体积力的变大,火焰最高温度迅速上升然后缓慢下降。文中还对超重力场与当地重力场方向相反时的情况,进行了熄火分析,并拟合出不同空燃比下火焰熄火极限G值的曲线。 在射流速度与离心力方向相同的工况下,通过改变燃烧室的转速,使体积力场发生变化。得出,随着转速的增大,火焰有向左下方偏转的趋势;火焰最高温度随转速变化的曲线出现先增后减的趋势,且在该曲线最大值的转速下,出现了“一”字形火焰。笔者将其归结为:射流动量与浮力效应的平衡。同时得出该工况不同空燃比下,火焰熄火极限转速,并将其与实验数据进行了对比。 对射流速度方向与离心力场面(离心力及科里奥利力所在的平面)共面情况下(即β=(90°,θ)时)体积力场对燃烧影响进行了分析。结果表明:θ角为负时,火焰向右偏转,反则反之。且θ角为负时火焰最高温度较与θ为正时高。对燃烧发生在射流速度与离心力场面不共面的情况时(即β=(0,θ)时)的体积力场对火焰形状的影响进行了分析。结果表明:随着θ的增大,火焰有逐渐舒展的趋势;θ角为负时的与θ为正时火焰面恰好关于离心力场面对称。
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