摘要

现代航空发动机的高精度数值模拟亟需能同时实现物理替代和化学替代的航空煤油模型燃料。因此,本文以54%正十二烷、22%2,5-二甲基己烷、14%1,3,5-三甲基苯和10%十氢化萘作为RP-3航空煤油的模型燃料,并验证了其喷雾特性。针对现有骨架机理构建方法存在的问题,提出了一种新的骨架机理构建方法为模型燃料构建了含153种组分和858个反应的RP-3骨架机理,并验证了各个基础组分和RP-3模型燃料的着火延迟、物质组分浓度、层流火焰和NO排放等基础燃烧特性。然后,基于CFD数值模拟对RP-3航空煤油喷雾燃烧过程进行了仿真分析,结果表明该模型能正确反映出不同环境温度下RP-3燃油的燃烧过程,从而充分证明了本文模型燃料的物理替代和化学替代的能力。本文提出的新方法为高碳燃料的机理构建提供了新的思路,所提出的模型燃料及其骨架机理为航空发动机的设计与优化奠定了基础。

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