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作者:戴涛;韩启祥;
单位:南京航空航天大学能源与动力学院;
摘要:为探究外部扰动对组合稳定器的加力燃烧室的振荡燃烧的影响,采用了一种在进口边界施加流量呈周期性波动的二次流的扰动方案,通过对压力脉动、释热脉动和热声耦合分析以及火焰结构分析及其动力学模态分解(DMD)分析等方法对模型燃烧室内的振荡燃烧过程与特性进行了实验研究。结果表明:(1)在未施加扰动的情况下,在φ=0.45时燃烧室内出现剧烈的振荡燃烧,压力脉动和释热脉动呈现耦合状态,此时施加扰动,振荡燃烧被削弱,压力脉动和释热脉动呈现解耦的趋势;当混气当量比提高到0.5,振荡燃烧的剧烈程度下降,此时施加扰动则会加剧振荡燃烧,压力脉动与释热脉动的耦合明显增强。(2)火焰结构分析表明组合稳定器附近有3个主要的回流区,钝体稳定器中段的回流区为主要的火焰生成区,凸台和壁式稳定器后的回流区则基本不生成火焰,由于各回流区形成原因不同,在施加扰动后,稳定器附近的火焰结构也会出现不同的变化。(3)火焰动力学模态分析表明,未施加扰动的工况下,在φ=0.5时出现振荡燃烧和稳定燃烧的过渡态,主模态特征不明显,而施加扰动后则出现了明显的主模态,这表明振荡燃烧得到增强,外部扰动诱导了振荡燃烧。
关键词:组合火焰稳定器;;加力/冲压燃烧室;;振荡燃烧;;边界扰动;;热声耦合
基金资助:先进航空动力创新项目(HKCX2020-02-020)~~