多斜孔冷却火焰筒燃烧性能试验研究 被引量：3

1

作者 刁瑶朋 王少波 《航空发动机》 2016年第1期84-87,共4页

为了保证高温升燃烧室火焰筒壁温,进行了多斜孔冷却火焰筒燃烧性能试验。通过对多斜孔冷却火焰筒和常规气膜冷却火焰筒的试验对比,研究了多斜孔冷却火焰筒的燃烧性能。研究结果表明:与常规气膜冷却火焰筒相比,多斜孔冷却火焰筒具有冷却... 为了保证高温升燃烧室火焰筒壁温,进行了多斜孔冷却火焰筒燃烧性能试验。通过对多斜孔冷却火焰筒和常规气膜冷却火焰筒的试验对比,研究了多斜孔冷却火焰筒的燃烧性能。研究结果表明:与常规气膜冷却火焰筒相比,多斜孔冷却火焰筒具有冷却空气量少、火焰筒壁温低和温度梯度小等优点;采用了多斜孔冷却方式的火焰筒,其温度场、燃烧效率、火焰筒壁温和慢车贫油熄火油气特性等燃烧性能均达到或超过了常规气膜冷却火焰筒的水平。 展开更多

关键词 多斜孔冷却 火焰筒 燃烧性能 壁温 温度梯度 试验 航空发动机

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燃烧室壁面冷却特性数值模拟 被引量：1

2

作者 罗绍文 黄晓霞 +1 位作者 赵宁波 郑洪涛 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期92-98,共7页

针对航空发动机与燃气轮机燃烧室温升提高带来的壁面冷却问题,采用数值模拟方法研究多斜孔、复合角、冲击/气膜3种不同壁面结构形式的冷却特性,对比分析燃烧室近壁面流场和温度场分布以及有效温比与阻力损失随冷却孔尺寸的变化规律。研... 针对航空发动机与燃气轮机燃烧室温升提高带来的壁面冷却问题,采用数值模拟方法研究多斜孔、复合角、冲击/气膜3种不同壁面结构形式的冷却特性,对比分析燃烧室近壁面流场和温度场分布以及有效温比与阻力损失随冷却孔尺寸的变化规律。研究表明:在冷却空气质量流量保持不变时,改变冷却孔直径对3种壁面结构的冷却性能会产生显著影响,孔径越大,阻力损失越小,冷却效果越好;在冷空气单位面积质量流量为20 kg/(m^2·s)条件下,当多斜孔孔径由0.3 mm变为0.8 mm时,平均有效温比从0.775减少到0.451,阻力损失从0.117增加至0.140,热侧壁面平均温度升高280.316℃;冲击/气膜冷却结构明显优于相同孔径的复合角冷却结构与多斜孔冷却结构;冲击/气膜冷却结构后导流环处有效温比最高可达到0.95。 展开更多

关键词 燃烧室冷却 多斜孔冷却 冲击/气膜冷却 复合角冷却

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某型斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却结构优化研究

3

作者 张净玉 孙玉奇 +1 位作者 王龙 何小民 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1013-1020,共8页

本文对某原型斜流驻涡燃烧室进行数值模拟,再将冲击/气膜+多斜孔复合冷却结构应用于该火焰筒进行优化。研究发现燃烧室内形成双涡结构:主涡内气流流速较低,燃气在主涡回流;副涡隔绝了主流和主涡,提高了火焰稳定性。原型火焰筒总冷气量... 本文对某原型斜流驻涡燃烧室进行数值模拟,再将冲击/气膜+多斜孔复合冷却结构应用于该火焰筒进行优化。研究发现燃烧室内形成双涡结构:主涡内气流流速较低,燃气在主涡回流;副涡隔绝了主流和主涡,提高了火焰稳定性。原型火焰筒总冷气量占比为28.83%,且凹腔前壁存在局部高温区。冷却结构优化后,火焰筒的总冷气量减少到21.9%,冷气在凹腔前壁近壁区形成了有效的气膜保护,减弱了主涡内气流的掺混强度,壁温显著降低且分布更为均匀。 展开更多

关键词 冲击/气膜冷却 多斜孔冷却 斜流驻涡燃烧室 数值模拟

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多斜孔平板总冷却效率及其梯度分布试验研究

4

作者 彭云晖 张弛 +1 位作者 许全宏 林宇震 《航空发动机》 北大核心 2019年第6期56-61,共6页

为了发展燃烧室先进冷却技术,在吹风比0.35~3.28下试验研究了多斜孔平板的总冷却效率及其梯度。研究所用的多斜孔平板具有与典型航空发动机燃烧室相似的交叉排列多斜孔布局,但采用低导热系数材料制成,以展示和分析多斜孔平板的传热过程... 为了发展燃烧室先进冷却技术,在吹风比0.35~3.28下试验研究了多斜孔平板的总冷却效率及其梯度。研究所用的多斜孔平板具有与典型航空发动机燃烧室相似的交叉排列多斜孔布局,但采用低导热系数材料制成,以展示和分析多斜孔平板的传热过程。采用红外成像技术测量了多斜孔平板的表面2维温度场,从而获得壁面总冷却效率及其梯度的分布。试验结果表明:随着吹风比从0.35增大到3.28,多斜孔平板在充分发展区域的展向平均冷却效率从0.61先增大到0.70后减小到0.67,原因是总冷却效率实质上得益于多斜孔内部的对流换热和冷却气膜的覆壁保护作用。 展开更多

关键词 多斜孔冷却 总冷却效率 红外成像 燃烧室 航空发动机

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多斜孔壁与机加环气膜冷却燃烧室的壁面换热特性数值研究 被引量：13

5

作者 张勃 吉洪湖 +2 位作者 杨芳芳 郑妹 程明 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期832-836,共5页

数值研究了在燃烧室实际工作条件下,多斜孔壁冷却燃烧室和机加环气膜冷却燃烧室的流动、换热特性,比较分析了内、外壁温度场以及冷却流量的变化.研究发现,采用多斜孔壁后,壁面冷却效果得到强化,相比机加环气膜冷却燃烧室,燃烧室前段壁... 数值研究了在燃烧室实际工作条件下,多斜孔壁冷却燃烧室和机加环气膜冷却燃烧室的流动、换热特性,比较分析了内、外壁温度场以及冷却流量的变化.研究发现,采用多斜孔壁后,壁面冷却效果得到强化,相比机加环气膜冷却燃烧室,燃烧室前段壁温略有升高,而后段受到气膜冷却效果增强的影响,壁面温度有所降低,壁面温度梯度明显减小.流量系数明显减小,冷却空气量降低23%,用于组织燃烧用气量增加.多斜孔壁冷却技术可以为高温升燃烧室的发展提供有效的冷却技术. 展开更多

关键词 多斜孔壁冷却 燃烧室 高温升 强化换热 流量系数

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先进军用航空发动机燃烧室关键设计技术 被引量：8

6

作者 丁伟 于向财 唐岩辉 《航空科学技术》 2014年第4期1-6,共6页

随着未来先进军用航空发动机向着更高推重比、更低耗油率、更高机动性等方向发展,燃烧室则向着更高温升和热容方向发展,为燃烧室的燃烧稳定性、可靠性、耐久性的提高和寿命期成本的降低提出挑战。先进的燃烧组织技术和火焰筒冷却、结构... 随着未来先进军用航空发动机向着更高推重比、更低耗油率、更高机动性等方向发展,燃烧室则向着更高温升和热容方向发展,为燃烧室的燃烧稳定性、可靠性、耐久性的提高和寿命期成本的降低提出挑战。先进的燃烧组织技术和火焰筒冷却、结构技术是保证高性能航空发动机燃烧室能够满足设计要求的关键。目前主要的燃烧室关键技术包括驻涡燃烧组织技术,多斜孔气膜冷却火焰筒、浮动壁火焰筒、多孔层板冷却火焰筒等火焰筒冷却与结构技术。本文综述了这些技术的研究现状及未来发展。 展开更多

关键词 发动机 驻涡燃烧室 多斜孔气膜冷却 浮动壁火焰筒 多孔层板冷却

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孔阵排列和偏转角对多斜孔壁火焰筒冷却效果的影响研究 被引量：6

7

作者 刘常春 吉洪湖 +2 位作者 杨芳芳 张勃 郑妹 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1369-1375,共7页

为了研究火焰筒上孔阵排列和偏转角对多斜孔壁冷却效果的影响规律,将多斜孔壁冷却结构应用到航空发动机的燃烧室火焰筒壁上,通过数值模拟研究了不同孔阵排列和不同偏转角的共6种多斜孔结构对火焰筒壁的冷却效果,包括有效温比和对流换热... 为了研究火焰筒上孔阵排列和偏转角对多斜孔壁冷却效果的影响规律,将多斜孔壁冷却结构应用到航空发动机的燃烧室火焰筒壁上,通过数值模拟研究了不同孔阵排列和不同偏转角的共6种多斜孔结构对火焰筒壁的冷却效果,包括有效温比和对流换热系数的比较。结果表明:在燃烧室上,孔阵排列对多斜孔壁冷却效果的影响与平板模型的规律一致,叉排孔阵排列优于顺排孔阵排列,孔排周向位移找到了冷却效果较好时的孔排周向位移值;在火焰筒前端,偏转角的选取应考虑到旋流器对流场的影响,而在火焰筒后端,偏转角为0°的冷却效果较好。 展开更多

关键词 航空发动机 燃烧室 火焰筒 多斜孔壁冷却 孔阵排列 偏转角 数值模拟

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多斜孔火焰筒壁冷却结构的数值模拟 被引量：3

8

作者 李志强 田涛 陈钦 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1204-1209,共6页

通过数值模拟对多斜孔火焰筒冷却结构平板模型进行了研究,重点探讨了吹风比、孔斜角、孔阵排列方式、复合角和孔结构对壁面绝热温比的影响规律.结果表明:吹风比和孔斜角的大小对斜孔板的冷却效果有较大的影响,吹风比越大和孔斜角越小,... 通过数值模拟对多斜孔火焰筒冷却结构平板模型进行了研究,重点探讨了吹风比、孔斜角、孔阵排列方式、复合角和孔结构对壁面绝热温比的影响规律.结果表明:吹风比和孔斜角的大小对斜孔板的冷却效果有较大的影响,吹风比越大和孔斜角越小,冷却效果越好;孔阵的排列方式对冷却效果有一定的影响,长菱形分布优于正菱形分布;而孔偏角的引入则对冷却不利;与普通圆柱型斜孔相比,所提出的缩扩型斜孔在较低的吹风比下有利于改善冷却效果,而在大吹风比下则对冷却不利. 展开更多

关键词 火焰筒 多斜孔气膜冷却 冷却效率 缩扩型斜孔 圆柱型斜孔

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孔排布方式对多斜孔壁火焰筒传热特性影响的数值研究 被引量：4

9

作者 胡娅萍 吉洪湖 +1 位作者 郑妹 张勃 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期638-643,共6页

为了探寻高效的冷却技术,将多斜孔壁冷却结构应用于燃烧室火焰筒中,在实际工作条件下,对三种孔排布方式的火焰筒冷却特性进行了数值模拟。研究了斜排孔阵的周向偏移量H相对周向孔间距p的变化(模型A:H/p=0.2;模型B:H/p=0.4;模型C:H/p=0.5... 为了探寻高效的冷却技术,将多斜孔壁冷却结构应用于燃烧室火焰筒中,在实际工作条件下,对三种孔排布方式的火焰筒冷却特性进行了数值模拟。研究了斜排孔阵的周向偏移量H相对周向孔间距p的变化(模型A:H/p=0.2;模型B:H/p=0.4;模型C:H/p=0.5)对冷却特性的影响。计算结果表明,在燃烧室进口条件相同时,H/p的变化对总冷却用气量的影响很小,但对火焰筒的传热特性有明显影响,模型C的冷却效果优于模型A和B,并且火焰筒出口的温度分布不均匀系数ε较小。 展开更多

关键词 多斜孔壁冷却 孔排布 火焰筒 燃烧室

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逆向射流多斜孔气膜冷却的数值模拟 被引量：1

10

作者 赵文毓 王力军 《沈阳航空工业学院学报》 2007年第4期5-8,共4页

为了使航空燃气轮机燃烧室在高于燃烧室材料许用温度的前提下能够正常工作,需对燃烧室内壁采取冷却措施,并对变吹风比和变角度下的逆向射流多斜孔气膜冷却进行了数值模拟。在贴体坐标下划分网格,采用k-ε模型模拟湍流流动,求解气膜冷却... 为了使航空燃气轮机燃烧室在高于燃烧室材料许用温度的前提下能够正常工作,需对燃烧室内壁采取冷却措施,并对变吹风比和变角度下的逆向射流多斜孔气膜冷却进行了数值模拟。在贴体坐标下划分网格,采用k-ε模型模拟湍流流动,求解气膜冷却过程的数学模型。分别改变逆向射流同主流的夹角,使其为20°、30°、45°和60,°改变吹风比的变化范围为0.5到1.5等多种条件下,对多斜孔气膜冷却效果进行了数值模拟。在所研究的范围内得到了符合规律的结论。研究结果表明,当吹风比不变的情况下,减小逆向射流角度,用有效温比表示的冷却效果相应提高。当逆向射流角度不变时,增加吹风比,冷却效果也相应提高。 展开更多

关键词 多斜孔气膜冷却 逆向射流 有效温比 数值模拟

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火焰筒壁高温区与近壁区流场的数值模拟研究

11

作者 杨芳芳 吉洪湖 +2 位作者 郑妹 张勃 胡娅萍 《航空计算技术》 2012年第5期87-90,94,共5页

航空发动机火焰筒的大孔包括主燃孔和掺混孔,将多斜孔壁冷却方式应用到真实环形燃烧室的火焰筒壁上,运用CFD软件,通过数值模拟的方式,计算研究整个燃烧室的温度分布,特别考虑了火焰筒壁温的分布,对近壁区的流场进行计算研究。研究分析表... 航空发动机火焰筒的大孔包括主燃孔和掺混孔,将多斜孔壁冷却方式应用到真实环形燃烧室的火焰筒壁上,运用CFD软件,通过数值模拟的方式,计算研究整个燃烧室的温度分布,特别考虑了火焰筒壁温的分布,对近壁区的流场进行计算研究。研究分析表明:内外环壁热侧大部分区域温度都保持在1 000 K～1 100 K,在材料的长期许用温度范围内;同时针对外环壁主燃孔和掺混孔附近的局部高温点,提出冷却方案,改善了近壁区的流场分布,对改善高温点起到了很好的效果,最大幅度降低达13.2%,壁面温度更加均匀,对降低热应力水平,延长火焰筒使用寿命有利。 展开更多

关键词 航空发动机 燃烧室 火焰筒 多斜孔壁冷却 数值模拟

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