旋流杯燃烧室头部流场与喷雾对贫油熄火的影响.docVIP

 文章编号: 100028055 (2004) 0320332206 旋流杯燃烧室头部流场与喷雾 对贫油熄火的影响 袁怡祥, 林宇震, 刘高恩 (北京航空航天大学 航空发动机气动热力重点实验室, 北京 100083) 摘要: 对两种不同的燃烧室头部 (三旋流杯头部为A 型、双旋流杯头部为 B 型) 进行了研究。对有两种头部 的燃烧室进行了冷态流场的数值模拟, 用粒子动态分析仪 (PDA ) 测量了两种头部的速度场和喷雾场, 结合 慢车工况的贫油熄火试验结果进行了分析。结果表明: A 型头部喷雾的索太尔平均直径 (SM D ) 和均匀度能 满足燃烧室的性能要求, 比 B 型头部的要好, 但其贫熄特性不理想。而 B 型头部的贫熄特性好于 A 型; A 型 头部的内旋流器气流流通量应减小一些, 以利于喷嘴端部低压区的形成, 这样有可能进一步降低贫油熄火油 气比。 关 键 词: 航空、 航天推进系统; 燃烧室; 航空发动机; 旋流杯; 三级旋流; 喷雾; 贫油熄火 中图分类号: V 23112 文献标识码: A The Ef f ect of F low F ield an d Fuel Spra y of Com bustor w ith Sw ir l Cup on L ean Blowout L im it a t Idle Con d it ion YU A N Y i2x iang, L IN Yu2zhen , L IU Gao 2en (N a t iona l K ey L abo ra to ry of A ircraf t eng ine, B eijing U n iver sity of A eronau t ics and A st ronau t ics, B eijing 100083, C h ina) A bstra ct: Tw o k ind s of com bu sto r dom es w ere invest iga ted, of w h ich one w a s th a t w ith th ree sw ir ler s (A m odel) , and th e o th er w ith tw o sw ir ler s (B m odel). Com p u ta t ion w a s conduct2 ed fo r f low f ield of th ese com bu sto r s. F low f ield and fuel sp ray of th e tw o design s w ere m ea su red by P h a se D opp ler A na ly sis ( PDA ). T h e lean b low ou t fuel a ir ra t io and f lam e p ho to w ere ob2 ta ined. T h e resu lt s show ed th a t th e A m odel h ad bet ter Sau ter M ean D iam eter (SM D ) un ifo r2 m ity th an B m odel, bu t it h ad a w o r se lean b low ou t p erfo rm ance, and th e f low ra te in th e inner sw ir ler of A m odel shou ld decrea se to estab lish a low p ressu re stagna t ion reg ion w h ich w ou ld be h elp fu l to im p rove th e lean b low ou t fuel a ir ra t io. Key words: aero sp ace p rop u lsion sy stem ; com bu sto r; a ircraf t eng ine; sw ir l cup; th ree sw ir ler s; fuel sp ray; lean b low ou t 态) 则希望燃烧室油气比进一步加大 ( 从01025加 大到01035) , 但同时要求冒烟数小于一定的数值 ( 目前要求小于20)。上述的要求对于燃烧室流场 结构组织以及头部喷雾系统的设计特别是主燃区 军用航空发动机慢车工况的贫油熄火油气比 如果能小于或等于01005的设计指标, 那么在高空 一般就能燃烧稳定, 在机动飞行时不易熄