文氏管喉部直径对燃烧室流场结构影响的数值模拟

为了研究文氏管几何结构对燃烧室流场特性的影响,对双级轴向旋流杯燃烧室流场进行了数值模拟.结果表明,文氏管喉部直径的变化使火焰筒回流区变化为3种典型形状,即"鼓状"、"鸭梨状"和"橄榄球状".其中"鸭梨状"回流区内排列有3个不同大小的涡,分别相当于主涡和次涡,通过改变火焰筒直径可以对主涡和次涡进行控制,可以产生符合设计要求的3涡结构;文氏管喉部直径变化会引起火焰筒内角涡的轴向移动,这种移动受回流区涡旋的影响,与火焰筒直径无关;随文氏管喉部直径的增大,回流区平均长度呈先增大后减小的趋势,而回流区宽度却逐渐减小.

文氏管对旋流流动影响的数值模拟

为了研究文氏管结构对燃烧室流场特性的影响,对单级轴向旋流器/文氏管结构进行了三维数值模拟.结果表明:随着文氏管扩张角度的增大,回流区径向扩张强度增强,回流区直径增大;文氏管扩张角度和收缩比的变化会使火焰筒回流区内出现双涡、三涡和四涡结构,前后排列的涡旋分别相当于主涡和次涡,这种三涡和四涡结构在燃烧室的点火燃烧方面具有较大发展潜力;中央回流区长度和回流速度会随着文氏管收缩比的增大而逐渐增大;三涡和四涡结构相比双涡结构更稳定,使燃烧室负荷调节范围更大,有助于燃烧室性能的提高.