一种新型涡轮叶间燃烧室的数值模拟 被引量：13

1

作者 李明 唐豪 +2 位作者 张超 程本林 莫妲 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期55-62,共8页

为提高燃气涡轮发动机性能,设计了涡轮叶间燃烧室模型,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、概率密度函数(PDF)燃烧模型、离散坐标(DO)辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动及燃烧进行数值模拟.结果表明:燃烧室燃烧效率高达98.4%,... 为提高燃气涡轮发动机性能,设计了涡轮叶间燃烧室模型,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、概率密度函数(PDF)燃烧模型、离散坐标(DO)辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动及燃烧进行数值模拟.结果表明:燃烧室燃烧效率高达98.4%,绝对压力损失低至4.2%,气体温度提高700K左右;出口径向温度随无量纲高度呈线性分布;速度、温度、组分分布受高温燃气与主流的掺混程度控制;径向槽(RVC)对促进掺混及改善出口温度场有着积极的影响,其结构值得深入研究.与文献实验数据对比发现:选择的数学模型合理,计算方法可行,其结果可为涡轮叶间燃烧室设计提供参考. 展开更多

关键词 气液两相燃烧 燃气轮机 涡轮叶间燃烧 涡轮级间燃烧 超紧凑燃烧 数值模拟 径向槽

原文传递

双凹腔超紧凑型涡轮级间燃烧室数值模拟

2

作者 骆广琦 曾剑臣 +2 位作者 孟龙 吴涛 胡砷纛 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期89-93,共5页

为了提高超紧凑型涡轮级间燃烧室在航空发动机的应用范围,文中在常规超紧凑燃烧室上引入驻涡燃烧,提出了一种双凹腔燃烧室。利用CFD技术对双凹腔燃烧室的三维两相流场和燃烧进行了数值模拟。结果表明:总压损失低至2.81%,燃烧室效率高达9... 为了提高超紧凑型涡轮级间燃烧室在航空发动机的应用范围,文中在常规超紧凑燃烧室上引入驻涡燃烧,提出了一种双凹腔燃烧室。利用CFD技术对双凹腔燃烧室的三维两相流场和燃烧进行了数值模拟。结果表明:总压损失低至2.81%,燃烧室效率高达99.7%,气体温度提高685.7 K;出口径向温度随无量纲高度呈线性分布。与常规超紧凑燃烧室相比,双凹腔驻涡燃烧室具有更高的燃烧效率、出口温度和更低的总压损失。 展开更多

关键词 驻涡燃烧 超紧凑 涡轮级间燃烧 数值模拟

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多级涡轮级间燃烧室发动机与常规涡轮喷气发动机性能对比研究 被引量：9

3

作者 骆广琦 郑九洲 张发启 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期162-165,共4页

为了对比分析多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能,文中分别计算分析了多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能参数的变化规律,并对配装相同参数的多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机的某型超音速... 为了对比分析多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能,文中分别计算分析了多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能参数的变化规律,并对配装相同参数的多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机的某型超音速导弹进行了飞行性能模拟。结果表明:多级涡轮级间燃烧室发动机具有比常规涡轮喷气发动机更大的推力和更高的Ma数飞行范围。与常规涡轮喷气发动机动力装置相比,配装多级涡轮级间燃烧室发动机的某型超音速导弹沿给定的飞行轨迹飞行时,加速度更大,飞行时间更短,剩余质量比更高,巡航距离更长,飞行性能优势明显。 展开更多

关键词 超音速巡航导弹 涡轮喷气发动机 涡轮级间燃烧室 推力 比冲

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二次气射流角对涡轮叶间燃烧室的影响研究 被引量：6

4

作者 莫妲 唐豪 +2 位作者 李明 张超 郑海飞 《航空发动机》 2012年第5期18-21,50,共5页

为研究二次气射流角对涡轮叶间燃烧室的影响,设计了3种带有不同二次气射流角的涡轮叶间燃烧室模型,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、PDF燃烧模型、DO辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动和燃烧进行数值模拟。结果表明:涡轮叶... 为研究二次气射流角对涡轮叶间燃烧室的影响,设计了3种带有不同二次气射流角的涡轮叶间燃烧室模型,利用FLUENT软件的Realizable k-ε湍流模型、PDF燃烧模型、DO辐射模型和离散相模型对燃烧室的流动和燃烧进行数值模拟。结果表明:涡轮叶间燃烧室具有高效率(99.2%)的特点,增大二次气射流角可使切向动量分量增加、油滴蒸发变慢、出口温度场分布不均匀、总压损失增加。 展开更多

关键词 涡轮级间燃烧室 超紧凑燃烧 涡轮内燃烧 二次气射流角 燃气涡轮发动机 燃烧性能

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涡轮级间燃烧室技术的研究现状与发展趋势 被引量：7

5

作者 尚守堂 程明 +3 位作者 刘殿春 谢鹏福 罗思博 李锋 《航空科学技术》 2011年第4期79-82,共4页

介绍了涡轮级间燃烧室的工作原理及发展趋势。研究表明,加入涡轮级间燃烧室可提高发动机推重比和热效率,减低NOX等污染物排放。

关键词 涡轮级间燃烧室 低压涡轮前温度 发动机性能

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带涡轮燃烧室的涡扇发动机设计点性能分析 被引量：7

6

作者 潘旭 葛宁 《燃气涡轮试验与研究》 2007年第3期34-38,共5页

本文采用气动热力循环参数分析方法,对一分开排气、涡轮级间带燃烧室的涡扇发动机进行了设计状态下的气动热力计算,分析了发动机不同部件对总体性能的影响。其结果可为新一代涡扇发动机的设计提供参考。

关键词 涡轮风扇发动机 涡轮级间燃烧室

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常规结构和“腔中腔”结构的涡轮级间燃烧室数值模拟 被引量：5

7

作者 骆广琦 胡磊 +2 位作者 李晓勇 张海明 孟龙 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第4期5-9,共5页

利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场,研究了常规结构收集涡和腔中腔(CIAC)结构收集涡的ITB燃烧和流场变化规律。湍流模型采用可实现k-ε模型模拟,燃烧模型采用非预混平衡化学反应模型,并对2种不同结构ITB模型的... 利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场,研究了常规结构收集涡和腔中腔(CIAC)结构收集涡的ITB燃烧和流场变化规律。湍流模型采用可实现k-ε模型模拟,燃烧模型采用非预混平衡化学反应模型,并对2种不同结构ITB模型的温度、流场、组分等进行了分析和比较。结果发现2种结构的ITB燃烧室可以很明显地提高低压涡轮进口速度及进口温度,周向腔内前半段温度要高于后半段,主流通道下游参与二次燃烧的燃料为未完全燃烧氧化的低碳化和物。"腔中腔"结构的ITB燃烧更充分,温升更大,顶部凹槽具有明显增强火焰稳定性的作用。 展开更多

关键词 涡轮级间燃烧室 腔中腔结构 非预混燃烧

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不同叶片径向凹槽结构的超紧凑型涡轮级间燃烧室数值模拟 被引量：5

8

作者 骆广琦 孟龙 刘琨 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第3期6-10,共5页

利用流体计算软件,采用Realizable k-ε湍流模型和PDF输运燃烧模型,分别对无凹槽和5种不同径向凹槽叶片结构的超紧凑型涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场进行了数值模拟,并比较分析了不同ITB模型的速度场、温度场和总体性能参数。计... 利用流体计算软件,采用Realizable k-ε湍流模型和PDF输运燃烧模型,分别对无凹槽和5种不同径向凹槽叶片结构的超紧凑型涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场进行了数值模拟,并比较分析了不同ITB模型的速度场、温度场和总体性能参数。计算结果表明不同叶片径向凹槽结构内部的速度场、温度场差异较大,进而影响到富油燃烧产物在主流下游通道进行二次贫油燃烧的完全程度和ITB出口截面温度分布。改进叶片径向凹槽结构可以使级间燃烧室总压损失更小、燃烧效率和温升更高、出口污染物浓度更低。 展开更多

关键词 涡轮级间燃烧室 径向凹槽 高温区 组分浓度

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全环涡轮级间燃烧室性能试验 被引量：4

9

作者 宋双文 胡好生 +2 位作者 王梅娟 陈剑 王录峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2175-2179,共5页

以涡轮级间燃烧室(ITB)应用于涡轴发动机为研究平台,根据ITB的应用环境,采用凹腔驻涡燃烧室作为涡轮级间燃烧室,设计加工了全环凹腔驻涡燃烧室试验件,并进行了性能试验研究.试验结果表明:该燃烧室的贫油点火边界余气系数为10.2,降低驻... 以涡轮级间燃烧室(ITB)应用于涡轴发动机为研究平台,根据ITB的应用环境,采用凹腔驻涡燃烧室作为涡轮级间燃烧室,设计加工了全环凹腔驻涡燃烧室试验件,并进行了性能试验研究.试验结果表明:该燃烧室的贫油点火边界余气系数为10.2,降低驻涡凹腔体内外压差有利于点火;与常规燃烧室相比,燃烧室的燃烧效率偏低,但燃烧效率随进口温度的升高逐步加大;燃烧室的总压恢复系数较小,进口温度对燃烧室的总压恢复系数影响不大;燃烧室出口温度场分布较好,出口温度分布系数(OTDF)随进口温度的升高而减小;随着进口温度的提高,火焰筒壁温会局部偏高,火焰筒的冷却设计需优化改进. 展开更多

关键词 驻涡燃烧室 涡轮级间燃烧室(ITB) 点火性能 燃烧室性能 火焰筒壁温

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循环参数对涡轮级间燃烧室发动机性能影响 被引量：4

10

作者 骆广琦 宋文艳 宋迪源 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期152-154,共3页

文中采用变比热部件法建立了某型涡轮级间燃烧室发动机性能仿真程序,对比分析了风扇增压比、高压压气机增压比、涵道比、涡轮前温度等主要循环参数对涡轮级间燃烧室发动机和常规发动机性能参数的影响。结果表明:这些循环参数变化时,涡... 文中采用变比热部件法建立了某型涡轮级间燃烧室发动机性能仿真程序,对比分析了风扇增压比、高压压气机增压比、涵道比、涡轮前温度等主要循环参数对涡轮级间燃烧室发动机和常规发动机性能参数的影响。结果表明:这些循环参数变化时,涡轮级间燃烧室发动机单位推力增长幅度较大,耗油率性能变化曲线趋于平缓,发动机综合性能提升,循环参数的可供选择范围变宽。 展开更多

关键词 航空发动机 涡轮级间燃烧室发动机 循环参数 单位推力 耗油率

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涡轮级间燃烧室燃烧性能试验 被引量：2

11

作者 丁国玉 何小民 +3 位作者 金义 秦伟林 吴泽俊 蒋波 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2442-2447,共6页

开展了进口空气马赫数、驻涡区余气系数影响涡轮级间燃烧室燃烧性能的试验研究,获得了燃烧室性能参数的变化规律:随着进口马赫数的增大,总压损失从1.5%增加到7%,流阻系数变化不大,出口温度分布系数OTDF(overall temperature distributio... 开展了进口空气马赫数、驻涡区余气系数影响涡轮级间燃烧室燃烧性能的试验研究,获得了燃烧室性能参数的变化规律:随着进口马赫数的增大,总压损失从1.5%增加到7%,流阻系数变化不大,出口温度分布系数OTDF(overall temperature distribution factor)也相应变大;对于不同的进口马赫数,燃烧效率、OTDF随驻涡区余气系数的增大分别为降低和基本不变;燃烧效率大多在70%～85%之间;试验中得到的在燃烧室进口温度为473K时的最大贫油熄火余气系数为9.7. 展开更多

关键词 涡轮级间燃烧室 驻涡 燃烧性能 马赫数 余气系数

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三种航空燃气轮机加入级间燃烧室后性能变化浅析 被引量：1

12

作者 方骁远 邢菲 +2 位作者 徐磊磊 邢盼 王培勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1513-1519,共7页

为探究级间燃烧室对各种航空发动机的性能影响,利用热力循环原理分别计算了在有无级间燃烧室的情况下涡喷、涡扇和涡轴发动机的性能结果并与实际型号做出对比。通过计算获得了上述三种发动机在加入级间燃烧室后的单位推力和耗油率随飞... 为探究级间燃烧室对各种航空发动机的性能影响,利用热力循环原理分别计算了在有无级间燃烧室的情况下涡喷、涡扇和涡轴发动机的性能结果并与实际型号做出对比。通过计算获得了上述三种发动机在加入级间燃烧室后的单位推力和耗油率随飞行马赫数等参数在一定范围内变化的曲线。结果表明加入级间燃烧室后对各种发动机的动力性能提升都在10%以上,个别涡轴发动机可达30%。同时若能将加入级间燃烧室后增加的质量控制在一定范围内,则对于各型发动机均可提高其推重比。 展开更多

关键词 航空发动机 涡轮级间燃烧室 单位推力 燃油消耗率 推重比

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2种涡轮燃烧形式的涡扇发动机性能研究

13

作者 徐兴亚 唐豪 +1 位作者 郑海飞 唐文彬 《航空发动机》 2013年第5期37-41,46,共6页

为了研究不同涡轮燃烧形式对大涵道比涡扇发动机的性能影响,在传统发动机数学模型的基础上,分别加入各型涡轮燃烧结构的热力学计算模型,分析比较了在不同工作过程参数下,4种带涡轮燃烧结构发动机与传统发动机的性能(单位推力和单位燃油... 为了研究不同涡轮燃烧形式对大涵道比涡扇发动机的性能影响,在传统发动机数学模型的基础上,分别加入各型涡轮燃烧结构的热力学计算模型,分析比较了在不同工作过程参数下,4种带涡轮燃烧结构发动机与传统发动机的性能(单位推力和单位燃油消耗率)随风扇增压比、高压压气机增压比、高压涡轮进口总温和涵道比的变化关系。结果表明:涡轮级间燃烧室(ITB)与涡轮叶间燃烧室(TIB)各有特点,但都能够明显提高传统分别排气涡扇发动机的性能,其中高压涡轮叶间燃烧室(HTIB)效果尤为突出。 展开更多

关键词 涡轮叶间燃烧室 涡轮级间燃烧室 性能参数 热力循环 数学模型

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无引气式涡轮级间燃烧室设计与数值研究

14

作者 骆广琦 胡磊 +1 位作者 孙东 张海明 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2012年第1期1-4,共4页

利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场。对比分析无引气式ITB与传统ITB性能及流场分布。采用Realizablek-ε模型模拟湍流黏性,离散相模型追踪油珠运动轨迹,非预混平衡化学反应模型模拟燃烧过程。计算结果表明:无引... 利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场。对比分析无引气式ITB与传统ITB性能及流场分布。采用Realizablek-ε模型模拟湍流黏性,离散相模型追踪油珠运动轨迹,非预混平衡化学反应模型模拟燃烧过程。计算结果表明:无引气式ITB除总压损失比传统ITB的稍大外,其它指标均与传统ITB的相当;但由于该方案不需要额外引气,故提升了ITB发动机性能及应用价值。 展开更多

关键词 涡轮级间燃烧室 无引气式 离散相模型 非预混平衡化学反应 数值仿真

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带涡轮级间次燃烧室混排涡扇发动机的超声速性能研究 被引量：2

15

作者 屠秋野 孙泽晖 +1 位作者 牟锦辉 蔡元虎 《航空计算技术》 2010年第4期14-17,共4页

为了满足超声速客机长时间巡航飞行的推力需求,研究了混排ITB(inter-stage turbine burn-er)涡扇发动机的性能参数随高、低压转子转速的变化关系,并采用调节高、低压转子转速作为双变量控制规律,获得了混排ITB涡扇发动机主要的性能参数... 为了满足超声速客机长时间巡航飞行的推力需求,研究了混排ITB(inter-stage turbine burn-er)涡扇发动机的性能参数随高、低压转子转速的变化关系,并采用调节高、低压转子转速作为双变量控制规律,获得了混排ITB涡扇发动机主要的性能参数随转子转速的变化关系。采用双转速控制的组合调节方案,混排ITB发动机在超声速飞行条件下实现了宽广而且连续的推力输出。 展开更多

关键词 涡轮级间次燃烧室 超声速性能 双转速控制

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