阐述系数回流燃烧室复合冷却结构冷却特性

论文导读：
摘要：涡轴发动机功重比的提升必将使燃烧室的设计朝着高温升高热容方向进展，燃烧室火焰筒壁面冷却不足也由此对先进高效冷却技术提出了更为迫切的需求：一方面燃烧室温升的增加，使得参与燃烧的空气量随之增加而导致用于火焰筒壁面冷却的空气量减少；另一方面，压气机出口空气温度的提升又使得用于冷却火焰筒壁面的空气温度上升而导致冷却潜力下降。由此，传统的用于涡轴发动机回流燃烧室火焰筒的冷却策略已经愈来愈不能满足未来发动机的需求，迫切需要采取更为先进的冷却方式来满足火焰筒冷却的需要。为此，一些先进火焰筒复合冷却技术应运而生，如冲击-对流-气膜冷却技术、冲击-发散冷却技术等。探讨表明，在涡轴发动机功重比不断提升，冷却空气量不断减小的情况下，冲击-发散冷却技术、冲击-对流-气膜冷却技术是有潜力满足涡轴发动机回流燃烧室火焰筒的冷却需求的。但是针对回流燃烧室结构特点，国内还没有资料探讨过如何将这些先进复合冷却技术运用到其火焰筒冷却中去。基于此，本论文设计了具有相同开孔率的六种回流燃烧室复合冷却结构，采取数值模拟与实验探讨相结合的策略分别对其综合冷却效率、流量系数及压力损失进行了浅析，获得了流动参数对其冷却特性的影响规律，并对采取典型冲击-发散复合冷却案例的回流燃烧室进行了三维燃烧状态下的冷却效果模拟和浅析。在本论文探讨的参数范围内，主要结论如下：(1)在相同的冷却壁面处，不同复合冷却结构的综合冷却效率都随吹风比的增大而增大；不管是燃烧室的直管段还是弯管段，相同吹风比下，采取冲击-发散冷却方式的综合冷效都要比采取冲击-对流-气膜冷却方式的综合冷效低；六种复合冷却结构的火焰筒壁面综合冷效分布沿流向都是呈现出先上升后下降的走势；(2)六种复合冷却结构的流量系数和压损系数都随吹风比增大而增大；(3)综合来看，全逆向结构、全同向结构以及直逆弯发结构的冷却效果要显著好于其他三种复合冷却结构的冷却效果。比较六种不同的回流燃烧室复合冷却结构设计，得出直管段冲击-逆向对流-气膜弯曲段冲击-发散结构的设计为最佳设计；(4)通过对采取典型冲击-发散复合冷却结构回流燃烧室燃烧历程的三维数值模拟和冷却特性浅析，可以认为双层壁复合冷却技术运用于回流燃烧室中是可行的，能够满足高温升燃烧室壁面冷却的需要。关键词：涡轴发动机论文回流燃烧室论文复合冷却论文燃烧论文冷却效率论文流量系数论文压力损失系数论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-5
ABSTRACT5-14
第一章 绪论14-24

1.1 引言14-15

1.2 国内外探讨综述15-21

1.2.1 冲击冷却15-16

1.2.2 气膜冷却16-17

1.2.3 发散冷却17-19

1.2.4 冲击＋发散冷却19-21

1.2.5 冲击＋对流+气膜冷却21

1.3 本论文的探讨内容21-24

第二章 回流燃烧室复合冷却结构冷却特性数值探讨24-50

2.1 数值探讨策略及计算模型24-29

2.

1.1 流动制约方程24-25

2.

1.2 湍流模型25

2.

1.3 计算参数的定义25

2.

1.4 物理模型25-28

2.

1.5 计算策略及边界条件28-29

2.2 计算结果及浅析29-49

2.1 流场分布特性29-39

2.2 温度场分布39-47

2.3 回流燃烧室复合冷却结构冷却效率分布特性47-49

2.3 本章小结49-50

第三章 回流燃烧室复合冷却结构冷却特性实验探讨50-70

3.1 实验系统50-53

3.

1.1 气源51

3.

1.2 加热器51

3.

1.3 测量系统51-53

3.

1.4 数据采集系统53

3.2 实验件及实验段53-56

3.3 实验历程56-57

3.4 数据处理及误差浅析57-61

3.4.1 数据处理57-58

3.4.2 误差浅析58-61

3.5 实验结果及浅析61-68

3.5.1 吹风比对不同复合冷却结构综合冷却效率的影响61-62

3.5.2 相近吹风比下不同复合冷却结构综合冷效比较62-64

3.5.3 吹风比对不同复合冷却结构流量系数的影响64-65

3.5.4 不同复合冷却结构流量系数比较65-66

3.5.5 吹风比对不同复合冷却结构压损系数的影响66论文导读：算综合冷却效率比较67-683.6本章小结68-70第四章采取冲击+发散冷却结构回流燃烧室数值模拟70-824.1物理模型70-714.2网格划分71-734.3基本方程73-744.4计算策略及边界条件74-764.4.1湍流模型的选取744.4.2湍流燃烧模型的选取74-754.4.3边界条件75-764.5计算结果及浅析76-814.5.1回流燃烧室流场计算结果76-794.5.2

3.5.6 不同复合冷却结构压损系数比较66-67

3.5.7 实验与计算综合冷却效率比较67-68

3.6 本章小结68-70

第四章 采取冲击+发散冷却结构回流燃烧室数值模拟70-82

4.1 物理模型70-71

4.2 网格划分71-73

4.3 基本方程73-74

4.4 计算策略及边界条件74-76

4.1 湍流模型的选取74

4.2 湍流燃烧模型的选取74-75

4.3 边界条件75-76

4.5 计算结果及浅析76-81

4.5.1 回流燃烧室流场计算结果76-79

4.5.2 煤油浓度场计算结果79-80

4.5.3 回流燃烧室温度场计算结果80-81

4.6 本章小结81-82

第五章 结论与展望82-84

5.1 探讨结论82

5.2 展望82-84

参考文献84-89
致谢89-90
攻读硕士学位期间发表的论文90