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基于Damköhler数的支板稳定器贫油熄火分析方法研究
1
作者
赵庆军
贾鑫
+3 位作者
胡斌
石强
雒伟伟
赵巍
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期105-114,共10页
稳定器的贫油熄火边界预测对于燃烧室的设计具有重要意义。本文开展了支板稳定器的贫油熄火试验,得到了来流温度473~623 K,空气流速在60~130 m/s下的贫油熄火边界。通过数值模拟得到燃烧室的反应场和流场分布,分析了近熄火和稳定燃烧工...
稳定器的贫油熄火边界预测对于燃烧室的设计具有重要意义。本文开展了支板稳定器的贫油熄火试验,得到了来流温度473~623 K,空气流速在60~130 m/s下的贫油熄火边界。通过数值模拟得到燃烧室的反应场和流场分布,分析了近熄火和稳定燃烧工况时Damköhler数的分布特性。结果表明,流动时间尺度在不同燃油流量下变化不大,化学时间尺度随燃油流量的降低而增大,在近熄火时,Damköhler数大于1的区域为两条明显的带状分布,仅在剪切层保持较高水平,回流区难以加热剪切层的新鲜混气,导致最终熄火;基于CO质量分数确定的关键反应区与实际火焰具有较好的一致性。不同熄火工况下反应区内的平均Damköhler数在1左右波动,最大误差22%,证明基于Damköhler数的贫油熄火分析方法能够揭示贫熄特征,为解决实际熄火预测提供基础。
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关键词
燃烧室
支板稳定器
贫油熄火
关键反应区
剪切层
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职称材料
基于Damköhler数的蒸发式值班火焰稳定器贫熄边界分析方法研究
2
作者
刘晴
胡斌
+3 位作者
赵巍
石强
曾文
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期97-107,共11页
为探究蒸发式火焰稳定器的贫油熄火性能的分析方法,在来流温度为400~640 K,尾流速度为85~153 m/s条件下,以蒸发式火焰稳定器为研究对象,开展了贫油熄火试验与数值模拟计算,得出了蒸发式火焰稳定器不同工况下的全局和局部Damköhler...
为探究蒸发式火焰稳定器的贫油熄火性能的分析方法,在来流温度为400~640 K,尾流速度为85~153 m/s条件下,以蒸发式火焰稳定器为研究对象,开展了贫油熄火试验与数值模拟计算,得出了蒸发式火焰稳定器不同工况下的全局和局部Damköhler数(Da)分布特性。研究结果表明:(1)随着火焰稳定器尾缘速度增加,熄火油气比在高来流温度时呈现单调递增的趋势,而低来流温度时则呈现先减小再增加的趋势;随着来流温度的升高,熄火油气比减小。(2)随着燃油流量的增加,高局部流动时间和低局部化学时间区域均沿轴向变长。高Da区域主要集中在火焰稳定器剪切层附近,随着燃油流量的增加,高Da区域逐渐合并。(3)关键反应区内的全局流动时间随尾缘速度增加而缩短,随温度的升高而延长;关键反应区内的全局化学时间随尾缘速度增加而呈现先缩短后延长的趋势,随着来流温度升高呈现单调缩短的趋势。(4)不同熄火点工况下关键反应区内的Da在1左右,表明该方法可以对蒸发式火焰稳定器贫油熄火进行预测,并在不同来流工况具有一定的普适性。
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关键词
宽域吸气式发动机
蒸发式火焰稳定器
贫油熄火
Damköhler数
关键反应区
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职称材料
题名
基于Damköhler数的支板稳定器贫油熄火分析方法研究
1
作者
赵庆军
贾鑫
胡斌
石强
雒伟伟
赵巍
机构
中国科学院工程热物理研究所
中国科学院工程热物理研究所轻型涡轮动力全国重点实验室
中国科学院大学航空宇航学院
分布式冷热电联供系统北京市重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期105-114,共10页
文摘
稳定器的贫油熄火边界预测对于燃烧室的设计具有重要意义。本文开展了支板稳定器的贫油熄火试验,得到了来流温度473~623 K,空气流速在60~130 m/s下的贫油熄火边界。通过数值模拟得到燃烧室的反应场和流场分布,分析了近熄火和稳定燃烧工况时Damköhler数的分布特性。结果表明,流动时间尺度在不同燃油流量下变化不大,化学时间尺度随燃油流量的降低而增大,在近熄火时,Damköhler数大于1的区域为两条明显的带状分布,仅在剪切层保持较高水平,回流区难以加热剪切层的新鲜混气,导致最终熄火;基于CO质量分数确定的关键反应区与实际火焰具有较好的一致性。不同熄火工况下反应区内的平均Damköhler数在1左右波动,最大误差22%,证明基于Damköhler数的贫油熄火分析方法能够揭示贫熄特征,为解决实际熄火预测提供基础。
关键词
燃烧室
支板稳定器
贫油熄火
关键反应区
剪切层
Keywords
Combustor
Strut stabilizer
Lean blowout
Key reaction zone
Shear layer
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于Damköhler数的蒸发式值班火焰稳定器贫熄边界分析方法研究
2
作者
刘晴
胡斌
赵巍
石强
曾文
赵庆军
机构
沈阳航空航天大学航空发动机学院
中国科学院工程热物理研究所
中国科学院工程热物理研究所轻型涡轮动力全国重点实验室
中国科学院大学航空宇航学院
中国科学院工程热物理研究所分布式冷热电联供系统北京市重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期97-107,共11页
文摘
为探究蒸发式火焰稳定器的贫油熄火性能的分析方法,在来流温度为400~640 K,尾流速度为85~153 m/s条件下,以蒸发式火焰稳定器为研究对象,开展了贫油熄火试验与数值模拟计算,得出了蒸发式火焰稳定器不同工况下的全局和局部Damköhler数(Da)分布特性。研究结果表明:(1)随着火焰稳定器尾缘速度增加,熄火油气比在高来流温度时呈现单调递增的趋势,而低来流温度时则呈现先减小再增加的趋势;随着来流温度的升高,熄火油气比减小。(2)随着燃油流量的增加,高局部流动时间和低局部化学时间区域均沿轴向变长。高Da区域主要集中在火焰稳定器剪切层附近,随着燃油流量的增加,高Da区域逐渐合并。(3)关键反应区内的全局流动时间随尾缘速度增加而缩短,随温度的升高而延长;关键反应区内的全局化学时间随尾缘速度增加而呈现先缩短后延长的趋势,随着来流温度升高呈现单调缩短的趋势。(4)不同熄火点工况下关键反应区内的Da在1左右,表明该方法可以对蒸发式火焰稳定器贫油熄火进行预测,并在不同来流工况具有一定的普适性。
关键词
宽域吸气式发动机
蒸发式火焰稳定器
贫油熄火
Damköhler数
关键反应区
Keywords
Wide-range aspirated engine
Evaporation flameholder
Lean-blowout
Damköhler num⁃ber
Key reaction zone
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Damköhler数的支板稳定器贫油熄火分析方法研究
赵庆军
贾鑫
胡斌
石强
雒伟伟
赵巍
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于Damköhler数的蒸发式值班火焰稳定器贫熄边界分析方法研究
刘晴
胡斌
赵巍
石强
曾文
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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