中心分级燃烧室进场工况燃油分级方式试验研究 被引量：26

1

作者 付镇柏 林宇震 +1 位作者 张弛 许全宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期77-86,共10页

设计了一种贫头部中心分级燃烧室,在大推力发动机进场工况参数下,采用单头部矩形试验件,进行了污染排放测试试验,对比了预燃级单独供油、主预两级共同供油、全环主燃级周向分级三种方式的燃烧效率、氮氧化物(NO x)和冒烟(Smoke)排放。... 设计了一种贫头部中心分级燃烧室,在大推力发动机进场工况参数下,采用单头部矩形试验件,进行了污染排放测试试验,对比了预燃级单独供油、主预两级共同供油、全环主燃级周向分级三种方式的燃烧效率、氮氧化物(NO x)和冒烟(Smoke)排放。试验结果表明,进场工况下,设计的中心分级燃烧室采用预燃级单独供油方式时具有较高的燃烧效率,但NO x排放指数也较高,超过了指标要求;主预两级共同供油方式可获得较低的NO x排放,但燃烧效率难以达到指标;在合理的燃油分配比例下,全环主燃级周向分级方式燃烧效率和NO x排放能够同时满足指标要求;3种燃油分级方式下,冒烟数都远低于指标要求。 展开更多

关键词 航空发动机 中心分级燃烧室 进场工况 燃油分级 燃烧效率

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不同台阶高度对中心分级燃烧室点火熄火性能的影响 被引量：23

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作者 付镇柏 林宇震 +1 位作者 傅奇慧 张弛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1062-1070,共9页

设计了一种贫油燃烧中心分级燃烧室,采用单头部矩形试验件,试验研究了3种不同台阶高度对点火熄火性能的影响.试验中只有预燃级喷嘴供油工作,在常温常压、常温低压条件下进行了贫油点火试验,在常温常压、加温常压下进行了贫油熄火试验.... 设计了一种贫油燃烧中心分级燃烧室,采用单头部矩形试验件,试验研究了3种不同台阶高度对点火熄火性能的影响.试验中只有预燃级喷嘴供油工作,在常温常压、常温低压条件下进行了贫油点火试验,在常温常压、加温常压下进行了贫油熄火试验.结果表明：台阶高度越大,贫油点火边界越宽,同时贫油熄火边界越宽;进口温度的升高有助于改善贫油熄火性能,并缩小3种方案贫油熄火油气比的差距,在320~570K的进口温度范围内,贫油熄火油气比的最大差距由40%减小到13%;3种方案都具有较好的常温负压点火性能,且在0.5%~1.5%的火焰筒进出口总压降下,贫油点火油气比差异不大,最大相差不超过10%. 展开更多

关键词 低污染 中心分级燃烧室 点火 熄火 台阶高度

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中心分级燃烧室预燃级燃烧性能实验 被引量：23

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作者 付镇柏 林宇震 +1 位作者 张弛 许全宏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期46-52,共7页

研究了一种中心分级燃烧室.在某大推力航空发动机慢车工况下,采用单头部矩形燃烧室,进行了燃烧性能实验,考察了预燃级旋流杯套筒扩张角、台阶高度、预燃级气量分配对污染排放、燃烧效率和贫油熄火油气比的影响作用.实验结果表明:慢车工... 研究了一种中心分级燃烧室.在某大推力航空发动机慢车工况下,采用单头部矩形燃烧室,进行了燃烧性能实验,考察了预燃级旋流杯套筒扩张角、台阶高度、预燃级气量分配对污染排放、燃烧效率和贫油熄火油气比的影响作用.实验结果表明:慢车工况下,预燃级旋流杯套筒扩张角从60°增大到100°后,NOx排放降低42%,CO和未燃碳氢燃料(UHC)排放均增加2.5倍左右,燃烧效率降低1.75%,贫油熄火油气比从0.003 8增大到0.006 7;台阶高度减小24%后,NOx排放降低37%,CO和UHC排放分别增加1.5倍和1.2倍,燃烧效率降低1.32%,贫油熄火油气比从0.0042增大到0.0061;预燃级气量分配减小20%后,NOx排放增加13.5%,CO和UHC排放分别降低55.6%和38.9%,燃烧效率增大1.46%,贫油熄火油气比从0.006 1减小到0.005 1. 展开更多

关键词 航空发动机 中心分级燃烧室 预燃级 旋流杯 台阶高度 燃烧性能

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中心分级燃烧室预燃级贫油熄火性能试验 被引量：14

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作者 李海涛 许全宏 +1 位作者 付镇柏 林宇震 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2188-2194,共7页

对一种单环腔的中心分级LESS(low emissions stirred swirl)燃烧室进行了常压状态下的贫油熄火性能试验研究.采用单头部试验件,研究了预燃级离心喷嘴流量数、进口温度及燃料类型对贫油熄火性能的影响.结果表明:预燃级采用小流量数的离... 对一种单环腔的中心分级LESS(low emissions stirred swirl)燃烧室进行了常压状态下的贫油熄火性能试验研究.采用单头部试验件,研究了预燃级离心喷嘴流量数、进口温度及燃料类型对贫油熄火性能的影响.结果表明:预燃级采用小流量数的离心喷嘴能够降低贫油熄火当量比.进口温度低于150℃的范围内,随着进口温度的增加,贫油熄火当量比迅速降低;进口温度高于150℃时,温度对贫油熄火当量比的影响作用不明显.气态燃料与液态燃料的贫油熄火当量比随火焰筒压降的变化趋势是不同的,但都趋于相同的值,且在5%的火焰筒压降范围内,气态燃料的贫油熄火当量比低于液态燃料. 展开更多

关键词 航空发动机 燃烧室 低污染 中心分级 贫油熄火

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台阶高度对LESS燃烧室的影响研究 被引量：6

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作者 康尧 林宇震 +1 位作者 付镇柏 张弛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期941-949,共9页

一种单环腔中心分级低污染燃烧室,由中心的预燃级和外围的主燃级构成,在主预燃级之间存在一定的物理隔离(台阶高度),为了研究主预燃级之间不同台阶高度对氮氧化物(NOX)排放的影响,在慢车工况参数下,采用单头部矩形试验件进行了污染排放... 一种单环腔中心分级低污染燃烧室,由中心的预燃级和外围的主燃级构成,在主预燃级之间存在一定的物理隔离(台阶高度),为了研究主预燃级之间不同台阶高度对氮氧化物(NOX)排放的影响,在慢车工况参数下,采用单头部矩形试验件进行了污染排放测试试验,并利用Fluent商用软件进行了冷态流场和热态燃烧性能的数值模拟分析。结果表明:台阶高度对NOX排放有很大影响,当台阶高度增大38%,中心回流区表面积增大6.7%,体积增大16.4%,轴向长度有所减小,NOX排放指数升高35.1%。 展开更多

关键词 航空发动机 中心分级燃烧室 台阶高度 数值分析

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超临界正十烷喷射到大气环境的喷射特性 被引量：6

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作者 高伟 林宇震 +1 位作者 付镇柏 许全宏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1984-1988,共5页

研究了超临界正十烷(n-decane)喷射到静止常温常压大气环境中的近场射流结构及喷口附近的射流相变特性.研究结果表明,超临界正十烷喷射到静止大气环境中后会经历类似于理想气体不完全膨胀的过程,会在喷嘴下游产生马赫盘等激波结构,马赫... 研究了超临界正十烷(n-decane)喷射到静止常温常压大气环境中的近场射流结构及喷口附近的射流相变特性.研究结果表明,超临界正十烷喷射到静止大气环境中后会经历类似于理想气体不完全膨胀的过程,会在喷嘴下游产生马赫盘等激波结构,马赫盘的位置随喷射压力的提高而增大,而喷射温度对马赫盘位置几乎没有影响.当喷射温度较高时,超临界正十烷在喷嘴出口处直接进入气相区,没有凝结现象发生.而当喷射温度接近临界温度时,超临界正十烷会在喷嘴内部及出口处发生局部凝结,进入气液两相区. 展开更多

关键词 超临界正十烷 射流结构 马赫盘 相变过程 喷射特性

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基于相变仿真技术的排气降温装置优化设计研究

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作者 付镇柏 李海涛 高晓会 《燃气轮机技术》 2023年第3期10-15,共6页

本文提出了一种基于相变仿真技术的排气降温装置设计优化方法。通过构建排气降温装置的几何参数化模型,搭建网格生成和CFD仿真的自动化流程,优化算法以驱动参数来实现对不同设计方案的自动寻优,最终获得最优的设计方案。以国内某重型燃... 本文提出了一种基于相变仿真技术的排气降温装置设计优化方法。通过构建排气降温装置的几何参数化模型,搭建网格生成和CFD仿真的自动化流程,优化算法以驱动参数来实现对不同设计方案的自动寻优,最终获得最优的设计方案。以国内某重型燃气轮机燃烧试验台高温排气喷水冷却装置的设计为例,验证了该方法的有效性。该方法有利于降低设计门槛,缩短设计时间,提升设计质量。 展开更多

关键词 喷水冷却 蒸发相变 数值仿真 优化设计

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基于数值模拟方法的排气蜗壳气动性能优化

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作者 付镇柏 宋航 李海涛 《中国科技期刊数据库 工业A》 2023年第6期141-145,共5页

采用数值模拟的方法,对排气蜗壳的气动性能进行了分析和优化。蜗壳内部存在一个主导旋涡结构,同时存在局部的回流区和次级旋涡,主导旋涡结构是总压损失的主要来源。调整扩压器出口中心线与壳体中心线的相对位置,同时保证其他结构无量纲... 采用数值模拟的方法,对排气蜗壳的气动性能进行了分析和优化。蜗壳内部存在一个主导旋涡结构,同时存在局部的回流区和次级旋涡,主导旋涡结构是总压损失的主要来源。调整扩压器出口中心线与壳体中心线的相对位置,同时保证其他结构无量纲参数不变的情况下,随着扩压器出口中心线由壳体中心线的下游移动到上游,壳体内部主导旋涡的位置发生变化,旋向逐渐由顺时针转变为逆时针,总压损失逐渐降低。当扩压器出口中心线移动到壳体中心线上游,且两者的间距无量纲参数为0.2时,与扩压器出口中心线与壳体中心线重合的方案相比,排气蜗壳的总压损失系数降低了约25%。 展开更多

关键词 排气蜗壳 总压损失 气动性能 数值模拟

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排气蜗壳气动性能研究

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作者 付镇柏 宋航 高晓会 《中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术》 2023年第5期68-72,共5页

采用数值模拟和试验测试相结合的方法,对排气蜗壳的气动性能进行了研究。保证无量纲结构参数一致,对排气蜗壳真实尺寸进行缩尺;保证蜗壳进口Ma数相等、进口Re数近似相等,对排气蜗壳真实工况进行模化;采用缩尺比为0.285的排气蜗壳模型,... 采用数值模拟和试验测试相结合的方法,对排气蜗壳的气动性能进行了研究。保证无量纲结构参数一致,对排气蜗壳真实尺寸进行缩尺;保证蜗壳进口Ma数相等、进口Re数近似相等,对排气蜗壳真实工况进行模化;采用缩尺比为0.285的排气蜗壳模型,在模化工况下采用数值模拟结果计算出的与试验测试结果计算出的总压损失系数偏差约7.2%,内部流动结构特征相似。采用相同的数值模拟方法,真实尺寸模型在真实工况下的总压损失系数与缩尺模型在模化工况下的总压损失系数偏差约3.6%。 展开更多

关键词 排气蜗壳 总压损失 流动结构 模化工况

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基于燃烧室压力振荡的火焰筒结构优化 被引量：2

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作者 秦皓 付镇柏 +1 位作者 林宇震 李继保 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1076-1083,共8页

实验对比了双层与单层火焰筒的燃烧室压力振荡特性.实验结果表明:在相同的实验工况下,前者的压力振荡幅值要小.检验了基于叠加原理的多孔共振腔模型在分析上述压力振荡特性中的适用性.通过敏感性分析,探讨了在保证火焰筒冷却气分配不变... 实验对比了双层与单层火焰筒的燃烧室压力振荡特性.实验结果表明:在相同的实验工况下,前者的压力振荡幅值要小.检验了基于叠加原理的多孔共振腔模型在分析上述压力振荡特性中的适用性.通过敏感性分析,探讨了在保证火焰筒冷却气分配不变的情况下,用于减小燃烧室压力振荡幅值的火焰筒结构改良方向.分析结果表明:火焰筒壁面的孔数量(孔直径)是用于减小燃烧室压力振荡工程优化的主要参数. 展开更多

关键词 压力振荡 火焰筒结构 多孔共振腔 叠加原理 低排放燃烧室设计

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G/H级燃气轮机燃烧室技术研发的分析与思考 被引量：15

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作者 付镇柏 蒋洪德 +1 位作者 张珊珊 吕煊 《燃气轮机技术》 2015年第4期1-9,21,共10页

介绍了GE、Siemens、MHI三家燃气轮机公司的G/H级重型燃气轮机的燃烧室特征,分析了各自的研发思路,总结了三大燃气轮机公司G/H级燃烧室的共同特点。提出了我国自主研发G/H级燃烧室的若干建议,包括应首先研发出成功的F级天然气燃烧室,并... 介绍了GE、Siemens、MHI三家燃气轮机公司的G/H级重型燃气轮机的燃烧室特征,分析了各自的研发思路,总结了三大燃气轮机公司G/H级燃烧室的共同特点。提出了我国自主研发G/H级燃烧室的若干建议,包括应首先研发出成功的F级天然气燃烧室,并以此作为G/H级燃烧室研发的基础;要对自主的G/H级燃气轮机的功能有明确定位;制定合理的F级燃烧室方案应用于G/H级的准则;结合多学科的技术发展及挖掘燃烧室外围组件的优化潜力;最后总结了燃烧室具体的气动优化方向。 展开更多

关键词 重型燃气轮机 G/H级 F级 燃烧室 天然气

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