采用气膜冷却的燃烧室流场数值研究

针对某采用气膜冷却的燃烧室在设计工况运行时喷管喉道内温度非正常升高所导致的烧蚀故障,该文基于有限体积方法数值模拟燃烧室内的流场,分析烧蚀的原因并提出改进方法。研究发现,冷却气膜在一个较大旋涡诱导作用下被卷入燃烧室中心区,导致喉部处局部温度非正常升高至2252K,从而将内壁烧蚀。通过改变冷却气体的流量和进入燃烧室的入流方向,能使喷管喉部温度降低500K以上,从而降低了发生烧蚀的可能性。该文还得到了最佳冷却效率的冷气入流方向角为60°～70°。