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Solution of idle LBO problem for high FAR aero combustor
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作者 CHIN Jushan ZENG Qinghua 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期96-104,共9页
The paper sheds light on the idle lean blow off(LBO)problem for high fuel air ratio(FAR)com⁃bustor,which is impossible to be addressed with traditional aero combustor design.A significant improvement in aero combustor... The paper sheds light on the idle lean blow off(LBO)problem for high fuel air ratio(FAR)com⁃bustor,which is impossible to be addressed with traditional aero combustor design.A significant improvement in aero combustor design is required to resolve the idle LBO issue.The authors detailed a practical and efficient solu⁃tion,which not only solved the idle LBO issue but also defined the aero-thermal design for high-FAR combustor.The design will usher in a new era of aero combustor. 展开更多
关键词 Aero engine combustor Idle lean blow off High fuel air ratio Concentric circle zoning combustion
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主燃孔参数对双级轴向旋流燃烧室流动与燃烧特性的影响
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作者 陈闯 沈世成 +4 位作者 付雪青 安彦召 王禹璋 裴毅强 张岩 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期39-47,共9页
基于双级轴向旋流燃烧室燃用柴油试验工况进行了模拟仿真,讨论了主燃孔参数对旋流燃烧室流场和燃烧特性的影响。结果表明:当主燃孔中心轴线与燃烧室入口距离较大时,燃烧室中心回流区面积增大,而改变主燃孔直径对回流区影响较小;当主燃... 基于双级轴向旋流燃烧室燃用柴油试验工况进行了模拟仿真,讨论了主燃孔参数对旋流燃烧室流场和燃烧特性的影响。结果表明:当主燃孔中心轴线与燃烧室入口距离较大时,燃烧室中心回流区面积增大,而改变主燃孔直径对回流区影响较小;当主燃孔中心轴线与燃烧室入口距离较小时,燃烧效率明显降低,最低值低于90%,主燃孔直径改变对燃烧效率影响较小。在靠近燃烧室出口平面上,出口温度分布系数受主燃孔中心轴线与燃烧室入口距离影响较小,受主燃孔直径影响较大,最小值为0.423。 展开更多
关键词 轴向旋流燃烧室 流场 燃烧效率 出口温度分布
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回收炭渣电解质的热力学和旋风燃烧实验研究
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作者 郭小惠 赵娜 +1 位作者 伍永福 王日昕 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第2期248-254,共7页
从电解铝阳极炭渣中高效回收电解质,对于电解铝工业的可持续发展、电解质资源高效利用以及环境保护具有重要意义。然而,在回收过程中,同时确保炭和电解质的高效分离及高纯度回收,仍是一项极具挑战性的技术难题。提出低温燃烧策略,采用... 从电解铝阳极炭渣中高效回收电解质,对于电解铝工业的可持续发展、电解质资源高效利用以及环境保护具有重要意义。然而,在回收过程中,同时确保炭和电解质的高效分离及高纯度回收,仍是一项极具挑战性的技术难题。提出低温燃烧策略,采用旋风燃烧技术回收炭渣中电解质,并结合电解质热力学相图分析,实现了炭渣低温燃烧回收电解质。热力学相图计算表明,在富氧区、炭渣燃烧温度可以提高到900℃。燃烧实验表明,温度为830℃时、电解质回收率和炭燃烧率分别可达82.4%和32.03%,有望实现废渣零排放,高效回收电解质。 展开更多
关键词 阳极炭渣 旋风燃烧器 热力学相图 电解质
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基于有限测点的燃烧室出口温度不均匀度评估方法及试验验证
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作者 王利伟 张轲 +2 位作者 郑培英 邬健 娄方远 《航空发动机》 北大核心 2025年第4期28-34,共7页
为了解决采用旋转测量方式对燃烧室出口进行扫场测量时位移机构复杂、试验时间长、试验成本高的问题,针对燃烧室出口温度场,归纳出典型工况下燃烧室出口截面温度场主导特征,提出了基于主导特征的测点布局及温度场重构方法,即利用离散的... 为了解决采用旋转测量方式对燃烧室出口进行扫场测量时位移机构复杂、试验时间长、试验成本高的问题,针对燃烧室出口温度场,归纳出典型工况下燃烧室出口截面温度场主导特征,提出了基于主导特征的测点布局及温度场重构方法,即利用离散的探针数据通过“多波数”近似的方法来重构燃烧室出口截面温度场,在此基础上评估燃烧室出口温度不均匀度,并基于发动机全环形燃烧室典型工况的试验数据对该温度场重构方法进行了验证。结果表明:基于10个周向测点数据即可实现燃烧室出口截面温度场重构,重构温度场能够较好地捕捉沿周向分布的燃烧室出口热斑;基于重构温度场评估得到的燃烧室出口径向温度分布与实测温度场的偏差在巡航工况下不超过2.5%,在最大推力工况下不超过5.0%。 展开更多
关键词 燃烧室 出口温度分布系数 出口径向温度不均匀系数 多波数近似 航空发动机
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带涡轮导叶的三头部模型燃烧室电加热热斑模拟方法研究 被引量:1
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作者 吕加呈 朱志新 +2 位作者 赵兰芳 胡科琪 王高峰 《实验流体力学》 北大核心 2025年第1期21-29,共9页
为研究燃烧室与涡轮耦合系统中的热斑迁移输运规律,建立电加热旋流热斑的模拟方法,本文设计搭建了带涡轮导叶的三头部模型燃烧室,发展了基于高温双轴位移机构的涡轮前温度接触式测试技术,获得了3种电加热旋流热斑模拟器结构下的燃烧室... 为研究燃烧室与涡轮耦合系统中的热斑迁移输运规律,建立电加热旋流热斑的模拟方法,本文设计搭建了带涡轮导叶的三头部模型燃烧室,发展了基于高温双轴位移机构的涡轮前温度接触式测试技术,获得了3种电加热旋流热斑模拟器结构下的燃烧室出口温度分布。数值计算方法验证了实验结果,并对比分析了不同模拟器结构下耦合系统中的流场特征变化和热斑的生成规律。研究结果表明:1)在电加热旋流器出口处增加旋流保持延伸段结构,会对燃烧室内的掺混射流混合作用和旋流干涉机制产生显著影响,能够有效减少旋流耗散并有利于燃烧热斑的模拟;2)随延伸段结构长度的增大,燃烧室出口旋流强度增加,出口热斑分布形状有所改变,从而影响了涡轮导叶内的热斑迁移过程。 展开更多
关键词 燃烧室 涡轮耦合 热斑模拟
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航空发动机燃烧室出口CARS移动测温技术 被引量:1
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作者 车庆丰 刘重阳 +3 位作者 齐新华 杨文斌 母金河 陈爽 《航空发动机》 北大核心 2025年第2期158-162,共5页
为满足航空发动机高温升燃烧室出口燃气温度分布测试需求,开展了在工程试验环境下的相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)移动测温技术研究。开发了可3维移动的CARS测温系统,在标准温度场装置中检验系统的测温准确性,在发动机燃烧室出口进行截... 为满足航空发动机高温升燃烧室出口燃气温度分布测试需求,开展了在工程试验环境下的相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)移动测温技术研究。开发了可3维移动的CARS测温系统,在标准温度场装置中检验系统的测温准确性,在发动机燃烧室出口进行截面内多点移动测温,并将CARS测温数据与热电偶数据进行对比。结果表明:测温系统在高温管式炉及McKenna燃烧器中的测温精度较高,CARS测点的测量平均温度与参考温度相比误差均小于4%。在发动机燃烧室稳定工作过程中,CARS在瞬态测温条件下获取的数值波动较大,能较好地反映燃烧室出口温度场的高动态变化特性。在燃烧室出口压力为1.5MPa、热电偶测量值约为1030K条件下,通过CARS系统连续移动扫描测量,获得了发动机燃烧室出口截面处40mm×40mm范围内“十”字形测点的平均温度数据,其数值与热电偶结果较为接近,验证了CARS测温系统的移动测温能力。 展开更多
关键词 燃气温度 移动测量 相干反斯托克斯拉曼散射 燃烧室出口 航空发动机
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来流温度对凹腔结构燃烧室旋转爆震燃烧影响实验研究 被引量:1
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作者 谭峻然 宫继双 +1 位作者 张义宁 孙孔倩 《推进技术》 北大核心 2025年第5期129-138,共10页
在工程化应用的背景下,为了探究不同来流温度下煤油/空气两相旋转爆震在外凹腔燃烧室内的燃烧特性,在直径为300 mm长500 mm的外凹腔燃烧室中开展了煤油和正常氧含量空气两相旋转爆震的实验研究。分别在650 K,900 K和1200 K三种不同来流... 在工程化应用的背景下,为了探究不同来流温度下煤油/空气两相旋转爆震在外凹腔燃烧室内的燃烧特性,在直径为300 mm长500 mm的外凹腔燃烧室中开展了煤油和正常氧含量空气两相旋转爆震的实验研究。分别在650 K,900 K和1200 K三种不同来流温度下实现了稳定自持的旋转爆震燃烧,探究了三种不同来流温度对外凹腔燃烧室内旋转爆震波传播特性的影响。实验结果发现,在进出口高度比为0.83时1200 K和900 K的来流温度下均能形成旋转爆震,而650 K来流温度下燃烧室内以爆燃形式运行;在进出口高度比值为1时650 K来流空气下才能形成旋转爆震。1200 K来流温度当量比为1时爆震波以单波模态运行,爆震波速度约为1300 m/s;在该温度下发现了爆震波的反转现象。900 K来流温度当量比为1时,燃烧室内爆震波以双波对撞模态为主,爆震波速度约为1090 m/s;在650 K来流温度当量比为0.88时,波速约为907 m/s。在凹腔燃烧室中来流温度越高,爆震波的速度损失越小;在较强的爆震波运行模态下,凹腔后的燃烧室段内仍能检测到较强的压力波动。 展开更多
关键词 凹腔燃烧室 气液两相爆震 来流温度 旋转爆震 爆震模态
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不同波段下燃气轮机燃烧室辐射测温误差分析
8
作者 樊雨骐 廖志弘 +5 位作者 金其文 林志明 薛志亮 周永刚 张涌新 吴学成 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1211-1218,1277,共9页
针对燃气轮机燃烧室辐射测温中杂散辐射信号干扰测温准确度的问题,建立了考虑发射率、高温剩余壁面反射、高温燃气吸收/辐射的辐射测温物理模型,并提出求解真实温度的误差修正模型。在红外热像仪3个不同工作波段下,定量分析了模型输入... 针对燃气轮机燃烧室辐射测温中杂散辐射信号干扰测温准确度的问题,建立了考虑发射率、高温剩余壁面反射、高温燃气吸收/辐射的辐射测温物理模型,并提出求解真实温度的误差修正模型。在红外热像仪3个不同工作波段下,定量分析了模型输入参数的灵敏度指数。结果表明:即使在燃气透射率较高的波段,燃气的影响不可忽略,当忽略燃气影响时,工作波段为短波红外和中波红外的热像仪分别会产生最大9.7%和5.5%的温度误差;不同工作波段下输入参数的灵敏度指数不同,灵敏度指数较小的输入参数允许有较大的测量不确定度,而对于灵敏度指数较大的输入参数,则需要对其进行准确测量。 展开更多
关键词 燃气轮机 燃烧室 辐射测温 误差分析
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燃烧室突扩扩压器的几何参数敏感性研究
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作者 闫玥 索建秦 吴艳辉 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第1期13-23,共11页
针对燃烧室突扩扩压器的性能和流动特性开展试验和数值模拟研究,探究不同结构参数对燃烧室突扩扩压器的影响。结果表明:不同单一结构参数对性能和流场的影响规律不同,当前置扩压器扩张角从1.2°增大到18°时,扩压器的总压损失... 针对燃烧室突扩扩压器的性能和流动特性开展试验和数值模拟研究,探究不同结构参数对燃烧室突扩扩压器的影响。结果表明:不同单一结构参数对性能和流场的影响规律不同,当前置扩压器扩张角从1.2°增大到18°时,扩压器的总压损失系数在3个工况下分别降低了35.71%,34.97%和37.26%。当前置扩压器倾斜角从0°增大到30°时,扩压器的总压损失系数在3个工况下分别增大了48.57%,50.79%和49.43%。当相对突扩间隙比从1变化到3时,扩压器的总压损失先减小后增大;不同工况下前置扩压器扩张角对突扩扩压器的性能影响都较大,二阶项前置扩压器扩张角和前置扩压器倾斜角之间的耦合作用对扩压器影响较大。 展开更多
关键词 燃气轮机燃烧室 扩压器 性能 流动特性 突扩扩压器 参数敏感性
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燃烧室减速熄火条件下滑动弧等离子体对火焰演化的影响 被引量:1
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作者 侯豪豪 陈一 +5 位作者 屈美娇 吴云 胡长淮 许书英 王宇 陈威 《推进技术》 北大核心 2025年第2期154-163,共10页
飞行器在空中大机动和急加减速时,航空发动机燃烧室油气比骤变,某些瞬间会跨越油气比极限,导致稳焰困难,面临熄火风险。针对上述问题,本文提出在燃烧室头部施加滑动弧放电激励,通过等离子体助燃技术改善燃烧室减速熄火特性,基于单头部... 飞行器在空中大机动和急加减速时,航空发动机燃烧室油气比骤变,某些瞬间会跨越油气比极限,导致稳焰困难,面临熄火风险。针对上述问题,本文提出在燃烧室头部施加滑动弧放电激励,通过等离子体助燃技术改善燃烧室减速熄火特性,基于单头部模型燃烧室,研究了不同减油速率下滑动弧等离子体对火焰演化的影响规律。结果表明,施加等离子体助燃能降低脱体火焰距离,将火焰维持在头部附近,以及抑制火焰的衰减速率。在减油速率为8 g/s^(2)条件下,施加等离子体助燃后,脱体火焰距离从63.1 mm缩短至24.8 mm;在燃烧室临近熄火状态下,施加等离子体助燃后火焰质心会向燃烧室头部方向移动,在减油速率为8 g/s^(2)条件下,施加等离子体助燃后火焰质心向燃烧室头部方向移动41.7 mm;另一方面,减油速率为2 g/s^(2)时,施加等离子体助燃使得火焰最大衰减速率降低9.2%。 展开更多
关键词 航空发动机燃烧室 等离子体助燃 滑动弧等离子体 减速熄火 火焰演化
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氧含量对空桶燃烧室内液态煤油旋转爆轰传播特性的影响
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作者 李乐乐 韩新培 +3 位作者 肖强 白桥栋 郑权 翁春生 《兵工学报》 北大核心 2025年第6期81-91,共11页
旋转爆轰发动机作为一种极具潜力的新型空天动力装置,是当前航空航天推进领域的研究热点和前沿。以液态煤油为燃料、富氧空气为氧化剂,通过改变富氧空气中的氧含量和当量比,开展氧含量对空桶燃烧室内液态煤油旋转爆轰传播特性影响的实... 旋转爆轰发动机作为一种极具潜力的新型空天动力装置,是当前航空航天推进领域的研究热点和前沿。以液态煤油为燃料、富氧空气为氧化剂,通过改变富氧空气中的氧含量和当量比,开展氧含量对空桶燃烧室内液态煤油旋转爆轰传播特性影响的实验研究,实验在文献[15]的环形燃烧室研究基础上进行。借助空桶燃烧室将常温条件下液态煤油富氧空气旋转爆轰波稳定传播所需的氧含量成功降低至0.28。实验过程中不同氧含量和当量比下旋转爆轰波均以单波模态传播。研究结果表明:当量比约为1时,爆轰波平均速度随着富氧空气中氧含量的增加而增大,氧含量为0.28时旋转爆轰波平均传播速度为1742.7 m/s,且在较低氧含量条件下爆轰波传播速度低于理论速度;在较高氧含量(0.34~0.43)条件下爆轰波过驱;氧含量对爆轰波稳定性具有重要的影响,氧含量0.28条件下当量比增加至1.31时爆轰稳定性较差,氧含量0.38条件下当量比1.35时爆轰波仍具有较高的稳定性。 展开更多
关键词 液态煤油 旋转爆轰 空桶燃烧室 氧含量 传播特性
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中心分级环形燃烧室液雾点熄火边界试验
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作者 王智辉 张弛 +3 位作者 甘志超 高安雯 韩啸 陶雯婕 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2091-2098,共8页
针对中心分级环形燃烧室液雾点熄火问题,对环形模型燃烧室进行了试验研究。在由16个中心分级燃烧室头部组成的环形模型燃烧室中,在常温常压条件下,对航空煤油RP-3的液雾点熄火过程进行了试验研究。试验测试了该环形燃烧室的点火和熄火边... 针对中心分级环形燃烧室液雾点熄火问题,对环形模型燃烧室进行了试验研究。在由16个中心分级燃烧室头部组成的环形模型燃烧室中,在常温常压条件下,对航空煤油RP-3的液雾点熄火过程进行了试验研究。试验测试了该环形燃烧室的点火和熄火边界,获得了贫油点火和熄火边界曲线。在燃烧室压降0.5%~3%范围内,随着压降增大,点火边界油气比呈先降低后升高的趋势,熄火边界油气比随压降增大逐渐降低后基本保持恒定。研究结果表明:通过在燃烧室头部安装导流环能够有效降低环形燃烧室贫油点火边界。使用单反相机记录了环形燃烧室点火和熄火过程,不同压降下的火焰周向传播相似,火焰传播存在周向不对称性,头部熄火顺序则与燃油均匀性相关。 展开更多
关键词 环形燃烧室 中心分级 液雾火焰 点火 熄火
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基于离轴全息成像的旋流喷雾冷/热态三维油雾场对比研究
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作者 王瑞 赵越 +6 位作者 王昱 张航 吴迎春 宋阁 刘涛 陈思 吴学成 《推进技术》 北大核心 2025年第5期165-174,共10页
为获取近喷嘴燃烧油雾场三维多参数雾化特性,构建了双相机高分辨全息粒子追踪测速系统,以开放空间燃烧喷雾为研究对象,实现了对某型旋流杯雾化喷嘴出口燃烧油雾场约20 cm3内雾滴粒径与速度的三维、高分辨同时测量,并与同工况下冷态喷雾... 为获取近喷嘴燃烧油雾场三维多参数雾化特性,构建了双相机高分辨全息粒子追踪测速系统,以开放空间燃烧喷雾为研究对象,实现了对某型旋流杯雾化喷嘴出口燃烧油雾场约20 cm3内雾滴粒径与速度的三维、高分辨同时测量,并与同工况下冷态喷雾进行对比分析。结果表明,离轴全息可以克服湍流燃烧场内折射率梯度变化,重建得到清晰的油雾粒子图像;热态喷雾位于旋流杯出口1~2 mm内小液滴迅速蒸发,致使该区域25μm以下颗粒数目占比不足同工况冷态喷雾的1/3;旋流杯出口以下约20 mm空间内,热态喷雾液滴索特平均直径(Sauter mean diameter,SMD)分布向下游发展呈单调升高趋势,雾滴主要聚集在边缘高速射流区;热态喷雾液滴以射流运动为主,不存在显著回流区,视场内最大轴向速度较冷态对应位置高2~4 m/s。 展开更多
关键词 航空发动机 燃烧室 旋流喷雾燃烧 数字离轴全息 液滴粒径 粒子追踪测速
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舰船柴油多喷嘴燃烧室排放优化实验研究
14
作者 周士超 林宇震 +2 位作者 许全宏 王柏森 程旭 《推进技术》 北大核心 2025年第7期181-190,共10页
根据舰船燃气轮机燃烧室的典型工况参数设计了一种蒸发管式多喷嘴燃油分级低排放燃烧室,并对部分喷嘴工作的小工况(35%最大功率工况)开展了供油主燃级喷嘴数量、值班级燃油比例、油气比、掺混孔排布对排放及燃烧效率的优化实验研究。试... 根据舰船燃气轮机燃烧室的典型工况参数设计了一种蒸发管式多喷嘴燃油分级低排放燃烧室,并对部分喷嘴工作的小工况(35%最大功率工况)开展了供油主燃级喷嘴数量、值班级燃油比例、油气比、掺混孔排布对排放及燃烧效率的优化实验研究。试验结果表明:当油气比不变时,采用三个主燃级喷嘴供油,燃烧效率最高,CO排放浓度最低。但是随着油气比继续增大,不同分级方式的CO排放浓度均稳定在170×10^(-6)@15%O_(2)附近,说明通过调节燃油分级和增大油气比的方式优化CO排放浓度和燃烧效率的潜力有限。此外,采用三个主燃级喷嘴供油且油气比不变的条件下,值班级燃油比例低于0.08时,掺混孔方案进一步有效降低燃烧室的CO排放浓度,提高燃烧效率,并减少NOx排放浓度。采用3M分级方式结合9L150掺混孔方案,通过增大油气比可以使燃烧室在小工况下的CO排放浓度降低至79×10^(-6)@15%O_(2),燃烧效率达到99.918%,NOx排放浓度达到190×10^(-6)@15%O_(2)。 展开更多
关键词 燃气轮机 多喷嘴燃烧室 燃油分级 污染物排放 蒸发管 燃烧效率
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轴向分级环形燃烧室点火机理的实验研究
15
作者 曾琦 朱志新 +6 位作者 于皓 曹俊 黎超超 王良 郑耀 夏一帆 王高峰 《推进技术》 北大核心 2025年第2期145-153,共9页
本文针对涡轴发动机燃油轴向分级低排放燃烧组织方案,开展了周向点火机理研究。设计搭建了一种预燃级后置斜喷的环形可视化模型燃烧室实验平台,采用高速光学诊断方法,对不同流量、当量比和主/预燃级匹配位置对周向点火联焰过程进行了实... 本文针对涡轴发动机燃油轴向分级低排放燃烧组织方案,开展了周向点火机理研究。设计搭建了一种预燃级后置斜喷的环形可视化模型燃烧室实验平台,采用高速光学诊断方法,对不同流量、当量比和主/预燃级匹配位置对周向点火联焰过程进行了实验测量,分析了周向点火联焰过程的火焰传播模式,获得了环形燃烧室点火和贫油熄火边界。实验结果表明,当预燃级喷嘴中心轴线正对主燃级头部中心时,燃油周向顺时针和逆时针斜喷的周向联焰过程都为单向逆时针传播模式;当两者中心线错开时,周向联焰过程呈双向传播模式。在预燃级喷嘴斜喷方向与主燃级头部旋流方向一致的情况下,逆时针方向的火焰锋面沿燃烧室外壁传播,而顺时针方向的火焰峰面沿内壁传播。将预燃级喷嘴设置于主燃级相邻两头部中间时,周向联焰时间与贫油点熄火边界综合性能最佳,其周向联焰时间短至156 ms,点火极限当量比为0.16,贫油熄火边界当量比低至0.065。 展开更多
关键词 环形燃烧室 轴向分级 光学诊断 周向点火联焰 点熄火边界
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填充不均匀对环形通道内爆震波传播特性的影响数值研究
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作者 史浩宁 王可 +2 位作者 焦中天 肖强 范玮 《推进技术》 北大核心 2025年第8期106-118,共13页
针对环形旋转爆震燃烧室可能存在的新鲜混气填充不均匀影响爆震波传播的问题,开展了混气填充不均匀对爆震波传播特性影响的数值研究,阐明了爆震波传播模态转变的临界条件。采用C2H4/O2/N2混合物,改变填充不完全间隙(i)、初始压力(p_(0)... 针对环形旋转爆震燃烧室可能存在的新鲜混气填充不均匀影响爆震波传播的问题,开展了混气填充不均匀对爆震波传播特性影响的数值研究,阐明了爆震波传播模态转变的临界条件。采用C2H4/O2/N2混合物,改变填充不完全间隙(i)、初始压力(p_(0))和稀释比(β),研究了爆震波在新鲜混气填充不均匀环形通道内的传播过程。结果表明,随着填充不完全间隙提高、初始压力降低和稀释比增大,爆震波速度亏损增加,共观察到稳定、弱不稳定、强不稳定和缓燃四种模态;固定环形通道内径为65 mm、通道高度(h)为15 mm,当i<h-2.0λ_(a)(λ_(a)为平均胞格尺寸)时,内壁面速度亏损在20%以内,为稳定模态;当h-2.0λ_(a)<i<h-1.0λ_(a)时,内壁面速度亏损在20%~40%以内,为弱不稳定模态;当h-1.0λ_(a)<i<h-0.6λ_(a)时,内壁面速度亏损在40%以上且未发展为缓燃,为强不稳定模态;当i>h-0.6λ_(a)时,爆震波彻底解耦,转变为缓燃模态。 展开更多
关键词 旋转爆震燃烧室 环形通道 填充不均匀 爆震波 传播特性 传播模态
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径向流内燃波转子预压缩过程数值分析
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作者 张方浩 李建中 +2 位作者 巩二磊 姚倩 郑仁传 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第13期5671-5680,共10页
为揭示径向流内燃波转子预压缩过程的非定常流动特性,通过三维非定常仿真对典型工况下复杂波系诱导预增压机制进行了模拟和分析,重点研究了进排气端口压差与波转子转速对通道内压缩波传播规律的影响。结果表明:压缩波在通道内传播时受... 为揭示径向流内燃波转子预压缩过程的非定常流动特性,通过三维非定常仿真对典型工况下复杂波系诱导预增压机制进行了模拟和分析,重点研究了进排气端口压差与波转子转速对通道内压缩波传播规律的影响。结果表明:压缩波在通道内传播时受弯曲通道曲率影响,导致波的反射、折射和衰减,发生能量损失和波形畸变,影响压缩波的传播路径与速度;高压差虽然增强了压缩波强度,但加剧了燃料的过度填充和流动不稳定性,增加了热力学损失,使等熵压缩效率显著降低;转速通过调节波转子的工作时序来影响通道内压缩波的传播特性,在1 200 r/min时,进气端口开启时间延长,压缩波反射形成膨胀波并逆向传播,导致通道内增压比仅为103%,等熵压缩效率大幅度减小。 展开更多
关键词 径向流内燃波转子 非定常流动 预压缩 等熵压缩效率
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旋流数对中心分级燃烧室高温区影响研究
18
作者 张玮杰 李德立 +2 位作者 金武 王金华 黄佐华 《推进技术》 北大核心 2025年第5期184-195,共12页
为揭示旋流强度对中心分级燃烧室高温区的影响作用,采用大涡模拟(LES)研究了不同旋流数下的高温区形成、演化和耗散过程及其对燃烧室出口温度分布的影响机制。大涡模拟中的燃烧模型采用火焰面生成流型(FGM)方法,并基于粒子示踪测速(PIV)... 为揭示旋流强度对中心分级燃烧室高温区的影响作用,采用大涡模拟(LES)研究了不同旋流数下的高温区形成、演化和耗散过程及其对燃烧室出口温度分布的影响机制。大涡模拟中的燃烧模型采用火焰面生成流型(FGM)方法,并基于粒子示踪测速(PIV)和OH组分平面激光诱导荧光(OH-PLIF)进行实验验证。结果表明,强旋流使燃烧室出口温度概率密度分布(PDF)峰值减小,出口温度分布系数(OTDF)和热斑面积比(HAR)也降低。同时,火焰扩张角增大,火焰更为紧缩,中心回流区也沿径向扩张,使高温产物回流加强、驻留时间更长。此外,剪切层涡被强化,径向对流作用增大,使级间混合加强并降低温度梯度。在燃烧室下游,高旋流数也强化了低温流体对高温微团的掺混和冷却耗散作用,避免了高温微团直接迁移到燃烧室出口。基于以上结果,得出高旋流数可显著提升出口温度分布均匀性的结论,并揭示了强旋流在主燃区及其下游抑制高温区的主要机制。 展开更多
关键词 中心分级燃烧室 旋流燃烧 出口温度分布 大涡模拟 旋流混合
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主燃级参数对中心分级燃烧室 NO_(x)排放的影响规律研究
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作者 王季成 林宇震 +3 位作者 韩猛 王瑜琢 韩啸 王建臣 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
针对中心分级燃烧室,通过高温高压实验研究了主燃级旋流数、出口轴向速度、套筒张角等主燃级结构参数和压力、温度、油气比、分级比等气动参数对NO_(x)排放的影响规律.结果表明,主燃级旋流数0.7头部方案的NO_(x)排放最少;随着主燃级出... 针对中心分级燃烧室,通过高温高压实验研究了主燃级旋流数、出口轴向速度、套筒张角等主燃级结构参数和压力、温度、油气比、分级比等气动参数对NO_(x)排放的影响规律.结果表明,主燃级旋流数0.7头部方案的NO_(x)排放最少;随着主燃级出口轴向速度的增大,NO_(x)的排放减少;在20°~30°范围内,随着主燃级套筒张角变大,NO_(x)的排放增多.主、预燃级同时工作时,主燃级旋流数0.9头部方案的主燃级NO_(x)的排放最少,主燃级出口轴向速度70 m/s头部方案的NO_(x)排放最少;在20°~30°范围内,随着主燃级套筒张角变大,NO_(x)的排放减少. 展开更多
关键词 中心分级燃烧室 主燃级参数 高温高压实验 NO_(x)排放
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化学反应器网络自动生成方法在微混燃烧室中的应用
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作者 帅佳玮 雷福林 张哲巅 《热力发电》 北大核心 2025年第9期125-134,共10页
计算流体力学-化学反应器网络(computational fluid dynamics-chemical reactor network,CFD-CRN)模拟是一种适合燃气轮机NO_(x)排放预测的方法,基于此方法开发了具有通用性的CRN自动分区/求解程序,并在天然气微混燃烧室上进行应用与验... 计算流体力学-化学反应器网络(computational fluid dynamics-chemical reactor network,CFD-CRN)模拟是一种适合燃气轮机NO_(x)排放预测的方法,基于此方法开发了具有通用性的CRN自动分区/求解程序,并在天然气微混燃烧室上进行应用与验证。通过CFD软件模拟分析微混燃烧室的流动和燃烧特性,建立CRN分区准则:首先将空气区和燃料区提取出来,然后沿轴向主分区,再根据燃料分级沿径向/周向细分区域。结果表明,CRN自动分区/求解程序使用可扩展标记语言XML(extensible markup language)规范化信息接口增强了通用性,适用于复杂燃烧室结构,对微混燃烧室不同工况的NO_(x)排放预测值与实验值相对误差小于11%,并且CFD网格数对CRN预测NO_(x)排放值的影响较小;同时分析了燃料分配比例对微混燃烧室NO_(x)排放的影响,给出了合适的调节范围。该CRN自动分区/求解算法在燃气轮机NO_(x)排放预测方面具有应用潜力。 展开更多
关键词 微混燃烧室 化学反应器网络 CRN分区算法 燃料分级 NO_(x)排放
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