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作者:秦顺;盘梓乾;张成名;林志勇;罗仕超;
单位:中山大学航空航天学院;中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所;飞行器流体物理全国重点实验室;
摘要:为研究预混比例(预混燃料占总喷注量的比例)对超燃燃烧室中的着火过程、火焰传播特性及其燃烧模式产生的具体影响,本文采用RANS数值方法,对配备凹腔与中心锥杆的轴对称燃烧室构型展开数值研究。结果表明,在总当量比保持为0.6的工况下,当预混燃料当量比为0.0,0.1时,剩余的燃料通过集中喷注进入燃烧室着火后会剧烈且集中地释放出大量的热量,从而导致热壅塞。同时,在Ma 3来流的冲击作用下,火焰会产生局部吹熄和重燃交替出现的火焰振荡现象,此时预混火焰和扩散火焰呈现分区主导特征;随着预混比例的提升,火焰振荡现象受到来流中预混燃料的作用而逐渐减弱,火焰锋面的振荡范围逐步缩小,最终在中心锥杆的背风面形成稳定驻点。研究发现:预混燃料能够通过降低集中释热强度和提升火焰传播速度两个方面,在一定程度上抑制火焰振荡现象;由火焰指数SFI所指示的预混燃烧区分布也愈加广泛。
关键词:超燃燃烧室;;预混比例;;火焰振荡;;中心锥杆;;预混火焰;;数值模拟