高温引气对亚燃冲压燃烧室性能影响的研究

作者：王亚妹; 方祥军; 顾洪斌; 林鹏; 王霄

来源：推进技术, 2017, 38(12): 2778-2787.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.2017.12.017

• 亚燃冲压燃烧室
• 凹腔/支板结构
• 高温引气
• 混合效率
• 燃烧效率

将高温引气加热煤油的方法、凹腔火焰稳定器和支板喷注器结构应用于亚燃冲压发动机燃烧室中,以提高煤油的点火能力和火焰稳定性。采用有限体积方法求解雷诺平均N-S方程及组分方程,对无引气和有引气时燃烧室内的流场结构进行了数值研究,对比研究了引气温度对燃烧及发动机性能的影响。研究发现,引气温度越高,燃料喷注对流场和温度场的影响越小,燃料分布越均匀;与无引气相比,引入高温气体虽然使总压恢复系数有所降低,但是混合效率、燃烧效率和燃烧室比冲都有提高;特别是有引气(煤油温度T=500K)时,在喷注点后X=480mm处混合效率提高了7.03%并混合完全,在燃烧室出口总压恢复系数降低了5.34%,燃烧效率和比冲分别提高了17.51%和20.29%。引入高温气体加热液态煤油省略了煤油的雾化和汽化过程,增强了燃料与空气掺混,改善了燃烧稳定性,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; 北京航空航天大学; 中国科学院力学研究所; 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所