折流燃烧室间接点火过程研究

为了研究折流燃烧室的间接点火过程,对三种不同初始火核位置的燃烧室进行大涡模拟计算,并结合燃烧室点火试验和性能试验进行验证。研究结果表明:折流燃烧室的主燃区可分为三个区域,分别是主回流区、横跨气流区以及次回流区;燃烧室点火成功的关键在于初始火炬进入次回流区;通过大涡模拟计算得到的贫油点火边界油气比与点火试验结果的绝对误差在0.004以内。

旋流器结构对点火性能影响的大涡模拟

为研究旋流器结构对航空发动机燃烧室点火性能的影响,使用大涡模拟方法结合wall-adapting local eddy-viscosity(WALE)亚格子模型、动态增厚火焰模型,并设置单个脉冲火花,模拟了轴径向和双轴向旋流器燃烧室的点火过程。结果表明:相同结构和工况下,点火位置的流场因湍流脉动随时间变化,因而点火时刻会影响点火模拟结果。对于实验中能成功点火的结构和工况,为避免模拟时使用单脉冲火花影响点火结果,应选择在速度方向指向回流区,速度幅值小于平均值的时刻点火。对比轴径向和双轴向旋流器燃烧室的动态流场演变过程,发现双轴向旋流器燃烧室的火花正对旋转射流,点火位置瞬时速度指向回流区的概率更低,火焰更易向下游移动而非进入回流区。因此其点火性能劣于轴径向旋流器燃烧室。