环形燃烧室模型试验件冷态流场测量调试试验研究

为实现环形燃烧室模型试验件冷态流场测量,设计了环形燃烧室模型试验件,并在自模区工况下对采用粒子图像测速仪测量其内部冷态流场进行了调试。结果表明,可变视场透镜能很好地满足不同头部流场测量时视场变化的需求,试验件增透设计并配合滤光镜和圆偏振镜能很好地削弱试验背景光和试验件表面产生的反射光。单个头部、两个头部、六个头部获得了较好的测量结果,而环形流场因激光衰减、光腰厚度增加、测量分辨率降低,半环形流场因上下两个区域示踪粒子相关性较差,都没能实现测量,最终通过旋转试验件的方式实现了环形流场测量。所测结果能较好地揭示真实曲率效应影响下单个头部流场的细节结构、相邻两个头部之间的相互作用特性,及整个环形流场的结构特征,为环形燃烧室模型试验件冷态流场测量提供了有效方法。

旋流器构型对全环燃烧室性能的影响

为研究旋流器构型对燃烧室性能的影响,针对配装双级轴向旋流器和双级径向旋流器的全环燃烧室开展了实验研究。结果表明,在本文研究范围内,地面点火状态下,轴向方案和径向方案点火油气比分别为0.011~0.022和0.015~0.026,轴向方案比径向方案具有更宽的点火边界。轴向方案贫油熄火油气比为0.009~0.020,径向方案贫油熄火油气比为0.006~0.019,径向方案比轴向方案具有更宽的贫油熄火边界。在地面慢车和空中慢车状态下,轴向方案比径向方案具有更好的出口温度分布品质。轴向旋流器对应的燃烧室压力脉动强度显著强于径向涡流器:油气比为0.011时,轴向方案和径向方案的燃烧室主频分别为525 Hz和555 Hz,相对压力脉动分别为1.9%和0.3%;油气比为0.018时,轴向方案的燃烧室主频为475 Hz,相对压力脉动为1.1%,而径向方案无明显主频。