微型涡喷发动机燃烧室设计研究

设计了微型环型燃烧室,并对其燃烧过程进行数值模拟,同时根据模拟结果对燃烧室进行了优化设计及二次计算.计算中入口边界参数采用等熵数值计算结果,喷雾性能参数通过试验获得,考虑了湍流化学反应、热辐射、液滴的蒸发及二次雾化等情况,计算结果可以较为准确地反映燃烧室的实际燃烧情况.对优化设计前后的模拟结果进行比较分析,结果表明优化后的燃烧室设计合理,燃料可以充分燃烧,各项性能参数基本符合设计要求,能够为燃烧室的进一步优化设计提供改进依据.

大发动机双环腔燃烧室设计及性能分析

对双环腔燃烧室进行优化设计,研究双环腔燃烧室的性能及其污染物排放规律。参考国外某双环腔燃烧室的结构,将其火焰筒结构设计为并联式双环腔结构。改变主燃区、预燃区旋流器的结构,优化主燃孔、掺混孔的位置及孔径大小,进行流动、燃烧及排放数值模拟。获得了不同结构双环腔燃烧室的总压恢复系数、燃烧效率、燃烧室出口温度分布系数、污染排放等性能参数。对比分析不同结构双环腔燃烧室的计算结果。结果表明:经过优化后的双环腔燃烧室出口具有更高的总压恢复系数和燃烧效率,更好的温度分布,更低的 CO 和 NO_x 排放。

水空两用发动机燃烧室设计

为了配合可以水空两用的发动机,在对原有燃烧室结构的分析改进和融合创新的基础上,设计了一种可以水空两用的燃烧室。该燃烧室的水空两个模型分别采用了航空发动机燃烧室与水冲压发动机燃烧室设计理论与公式。通过对其进行工作原理改进、热力学计算、三维设计及数值模拟,从而得出了燃烧室内部流场的分布图,并对其数值模拟结果进行分析,指出了以后可以改进优化的地方,其最终结果基本达到了预期设计目标。

小型直喷柴油机高原紊流燃烧室设计

介绍了矩形环槽紊流型燃烧室的结构特点 ,该燃烧室的特殊形状可以形成强烈的复合空气运动 ,减少燃油附壁量 ,促使油 -气混合 ,改善在高原地区运行的直喷式柴油机的燃烧过程。

基于CFD的某国IV柴油机燃烧室设计

柴油机混合气的形成和燃晓与燃烧室有密切关系。燃烧室的设计对气体流动特性影响很大。文章依据燃烧室设计一般原则。设计了某国IV柴油枧的燃烧室。并运用CFD软件模拟分析气体在燃烧室内部的流动情况。验证燃烧室设计的合理性。通过模拟仿真大大减少发动枧燃烧开发周期。

民机发动机燃烧室设计特点与关键技术

低排放、长寿命燃烧室的研制是民用发动机成功研制的关键,因此应针对国外现役/在研大型军用和民用航空发动机燃烧室现状,分析其设计特点和研制技术,了解并掌握长寿命、低排放燃烧室设计的关键技术以及有关排放规范,为开展民用发动机燃烧室研制打下基础。

推重比10一级发动机燃烧室设计难点分析

本文分析了推重比10一级发动机燃烧室设计特点,归纳出了燃烧室的设计难点以及解决的途径,并结合国内的实际情况,提出设计推重比10一级发动机燃烧室必须突破的技术关键。

煤烧隧道窑燃烧室设计与施工的体会

一、前言目前,世界性的石油危机日益加剧,我国的能源政策是限制烧油,鼓励烧煤,在煤碳的使用方式现阶段一时难以改变的条件下,煤烧隧道窑在相当时期内仍将是我国中小陶瓷企业主要的热工设备。所以。

大直径小环腔燃烧室设计及试验

针对某创新构型的涡轮发动机,在国内首次开展大直径小环腔燃烧室的设计及试验研究。提出基于扩压器逆向进气条件下的环涡流场匹配切向燃油喷射的燃烧室设计方案,开展不同状态下燃烧室冷态及热态性能试验,得到燃烧室流阻特性、地面点火特性、贫油熄火特性以及燃烧效率、出口温度场等特性,结果表明:(1)该设计方案可以满足燃烧室的设计要求;(2)与常规燃烧室相比,该方案的喷嘴间距比设计达到1.65;(3)该方案燃烧室的点火性能优异,最低贫油点火油气比达到0.016,点火联焰时间可在4 s以内;(4)该方案燃烧室的总压损失、燃烧效率、出口温度分布系数(OTDF)、出口径向温度分布系数(RTDF)等综合性能优异,其中慢车状态的燃烧效率能够达到98.6%,设计点的OTDF达到0.16。

基于分层和分级燃烧机理的低污染燃烧室设计和排放性能预估

保持扩压器尺寸、外机匣最大直径以及燃烧室出口尺寸不变,将燃烧室分别设计为单环腔燃烧室(SAC)、双环腔燃烧室(DAC)、双环预混旋流(TAPS)燃烧室、中心分级燃烧室(CSC)和三旋流燃烧室(TSC)5种燃烧室结构,保持湍流、喷雾、燃烧、辐射及排放数理模型不变,对5种燃烧室进行三维数值模拟.对比研究了5种燃烧室的污染排放性能.结果表明:采用分级燃烧的DAC慢车状态下CO排放量最低,采用DAC在慢车状态下的CO排放量比SAC降低了近62%.采用分层燃烧的TAPS燃烧室的NOx排放量最低,采用TAPS的NOx排放量比SAC降低了近43.5%.

电控单缸柴油机燃烧室设计与实验研究

为了满足发动机动力性、经济性和排放的要求,设计与进气系统和燃油喷射系统相匹配的燃烧室构型至关重要。采用数值模拟和实验验证相结合的方法,对电控单缸柴油机的燃烧室进行设计和优化。参考基准机型的主要结构参数,完成燃烧室结构设计,采用Euler-Lagrange联合仿真法对发动机标定点和扭矩点的性能进行计算,并与实验结果对比;对燃烧室结构进行参数化建模,研究标定点和扭矩点工况下燃烧室缩口比、燃烧室深度、燃烧室内径3个关键结构参数对发动机耗油率和排放的影响。结果表明:EulerLagrange联合仿真法满足燃烧室设计要求;在进气系统和燃油喷射系统确定的情况下,燃烧室的3个关键结构参数对发动机性能有显著影响。

涡轴发动机燃烧室设计技术及发展趋势

涡轴发动机是直升机的主要动力装置,具有体积小、"尺寸效应"明显的特点。随着涡轴发动机各项性能要求越来越高,燃烧室温升、寿命、排放要求进一步提升,使其设计难度越来越大。

涡轴发动机高温升燃烧室初步设计

根据高温升燃烧室的设计要求,计算了燃烧室的总体尺寸,流量分配,通过流量分配以及燃烧室性能要求计算旋流器、掺混孔和冷却孔的尺寸及结构,并验证所设计的燃烧室满足设计要求。设计完成的燃烧室采用回流结构,分级分区的设计思路,研究成果对于新一代涡轴发动机燃烧室的设计具有一定的意义。

双环腔燃烧室置换单环腔燃烧室可行性研究

在保持燃烧室的扩压器尺寸、外机匣最大直径以及燃烧室出口尺寸与单环腔燃烧室一致的前提下,将燃烧室重新设计为径向分级的双环腔结构.采用相同的物理模型,用Fluent软件对单、双环腔主燃烧室分别进行全流程的三维数值模拟.结果表明,采用双环腔燃烧室,可明显提高燃烧室的总压恢复系数、燃烧效率;降低燃烧室出口温度分布系数、NOx/CO等污染的排放,尤其是慢车状态下的CO排放.用双环腔燃烧室置换单环腔燃烧室是可行的.

地面燃机燃用不同燃料的燃烧室性能分析

从发动机燃烧性能的角度出发,研究了航空发动机改地面燃机后燃用其他燃料对燃烧室性能的影响.利用流体计算软件Fluent,针对地面燃机燃烧室燃用航空煤油、轻柴油、工业酒精、天然气4种不同燃料,进行模拟计算,给出燃用不同燃料时的燃烧性能.结果表明,从燃烧的角度来看,轻柴油的燃烧性能与航空煤油差别不大,可直接替代航空煤油或与航空煤油混合使用,燃用天然气的NOx排放及CO排放都很低,天然气是一种理想的低污染燃料.工业酒精由于物性及热值与航空煤油差距很大,地面燃机改烧工业酒精还需作相当深入的研究.该研究对发展下一代航空替代燃料有一定的参考价值.

单、双环腔燃烧室燃烧性能的对比(英文)

保持单环腔主燃烧室的扩压器,外机匣最大直径尺寸以及喷口不变的前提下,将其火焰筒结构重新设计为并联式双环腔结构,设计了6种不同旋流器组合的双环腔结构燃烧室.采用相同的物理模型(包括湍流模型、辐射模型、喷雾模型及污染排放模型等),对单、双环腔主燃烧室分别进行全流程的三维计算.给出了燃烧室的总压恢复系数、燃烧效率、燃烧室出口温度分布系数、污染排放指标等燃烧室性能参数.对比分析了单、双环腔燃烧室的计算结果.结果表明,双环腔燃烧室置换单环腔燃烧室是可行的,该研究可为大飞机低污染大法动机的设计提供技术支持.

新概念燃烧室应用高温空气燃烧技术的数值模拟

为了将高温空气燃烧技术(H iTAC)应用于航空发动机燃烧室设计,本文设计了一个全新概念的燃烧室。该燃烧室将小型预燃室燃烧产生的高温贫氧烟气直接喷入与其连接的火焰筒内组织成高温贫氧空气燃烧。本文对该燃烧室内的燃烧状态进行了数值分析。结果表明:该新概念燃烧室具有温度均匀分布,壁面有效冷却,NOX低排放,节约燃油等优势。

微小型甩油盘式燃烧室若干关键技术研究

微小燃烧室设计技术是微型涡轮发动机核心技术之一。研制成功了一款微小型叶片式甩油盘燃烧室,对研制过程进行分析,突破的关键设计技术有:火焰筒容积应足够大,保证停留时间不低于5ms,容热强度在经验范围内;合理设计甩油盘,保证全工况雾化质量良好;构造多涡小涡的主燃区流场结构,控制射流强度和深度;合理分配流量,主燃区稍富油,其后采取小气量逐渐进气方式给气。

高喷油压力下双层分流燃烧室性能的研究

为研究喷油正时和喷油压力及双层分流燃烧室型线对柴油机缸内油气混合和性能的影响,本文应用AVL Fire对采用2种双层分流燃烧室、不同喷油参数条件下的单缸135柴油机额定工况进行了模拟计算。结果表明:提高喷油压力扩大了燃油分布范围,提高了双层分流燃烧室近气缸壁顶隙空间的利用率;提前喷油正时使更多的燃油喷雾进入上层燃烧空间;较大的上层燃烧空间和喉口直径有利于燃油扩散和顶隙空间的利用以及改善柴油机性能;相较于A型双层分流燃烧室,B型双层分流燃烧室的燃油经济性好,污染物排放少。

进口流场畸变对燃烧室性能的影响

本文介绍了进口流场畸变对燃烧室性能影响的试验研究工作。在五种进口流场条件下,分别考察了进气畸变对模拟地面台架最大状态的效率及温场、地面慢车状态下的效率及贫油熄火稳定性、空中小平飞状态下贫油熄火稳定性的影响。试验研究结论对今后的燃烧室设计及性能调试工作具有一定的参考价值。