加力燃烧室火焰稳定装置流阻特性数值研究

为降低加力燃烧室的流阻损失,避免发动机推力降低与耗油率上升,采用经试验数据验证的数值计算方法,研究了凹腔与支板两类火焰稳定装置结构参数变化对流场结构和流阻损失的影响规律,分析了火焰稳定器结构参数对回流率以及总压恢复系数的影响。所研究的加力燃烧室进口马赫数为0.385,凹腔火焰稳定装置倾斜角度范围为40~90°,深度为37~77 mm,支板火焰稳定器宽度范围为29~41 mm,尾缘扩张角度为0~15°。研究表明:凹腔倾斜角度对流场形态的影响较小,起主要影响的结构参数是凹腔深度,总压恢复系数随凹腔深度减小而逐渐增加;支板宽度减小会导致加力燃烧室内的回流区减小,总压恢复系数则单调增加;相较于中心锥回流区,支板尾缘和凹腔后回流区涡流强度更大,对流阻损失的影响更大;随支板火焰稳定器尾缘扩张角的增大,支板尾缘回流区变大,而凹腔-中心锥回流区由于受到压缩而逐渐减小,在扩张角度约为3.5°时总压恢复系数最大。