凹腔/支板结构亚燃冲压燃烧室性能

作者：王亚妹; 方祥军; 林鹏; 顾洪斌; 王霄; 陶佳欣

来源：航空动力学报, 2017, 32(10): 2355-2363.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2017.10.007

• 亚燃冲压燃烧室
• 凹腔/支板结构
• 混合效率
• 燃烧效率
• 支板喷注

为了避免基于凹腔火焰稳定器的亚燃冲压燃烧室壁面喷注时燃料与主流空气掺混非均匀性问题和提高燃烧室的性能,提出在亚燃冲压燃烧室中使用支板喷注代替壁面喷注的方案,数值模拟了凹腔/支板结构亚燃冲压燃烧室中燃料分布及流场结构,并分析了支板结构对燃料空气混合及燃烧室性能的影响。研究表明:支板虽然使燃烧室出口的总压恢复系数相对于壁面喷注方式下的降低了6.3%,但能使燃料均匀分布于整个流道内,增强了燃料与空气掺混,使燃烧室出口的混合效率和燃烧效率分别提高了21.4%和20.5%。燃烧效率的提高弥补了采用支板导致的燃烧室内气流的额外总压损失所带来的机械能损失,使得支板喷注时燃烧室出口的比冲提高了39.6%。因此,在亚燃冲压燃烧室中设置凹腔/支板结构,有利于提高燃烧室整体性能。

• 单位
  高温气体动力学国家重点实验室; 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所; 北京航空航天大学; 中国科学院力学研究所