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航空航天
返回 超声速碳氢湍流燃烧问题数值模拟
发布日期:2021-05-13   浏览次数:

       随着超燃冲压发动机进一步被研究,如何使用碳氢燃料在有限的空间内组织高效地燃烧成了研究的热点之一。目前碳氢燃料要在有限的空间内完成燃烧,需要进行点火及一定的燃烧加强。其中一种方法是利用部分空气和燃料在亚音速区域组织预先燃烧。在早期的研究中,Kay等采用引燃装置进行了不同碳氢燃料超音速燃烧试验,引燃超音速燃烧试验表明,预先燃烧对于碳氢燃料的成功点燃起到了十分关键的作用。在他们的试验中,Kay使用不同的壁面结构用来进行初始燃烧过程建立并稳定火焰。Taha燃烧室结构也是应用了引燃方式的一种,在沿主流方向Taha燃烧室设置了一个引燃的凹腔,通过凹腔内部的预先燃烧点燃主燃部分的燃料。Taha等利用CFD手段,用该装置对不同引燃燃料化学当量比下的流场和能量特征进行了比较,对引燃燃料化学当量比与增强火焰驻留机理的关系进行了探讨。本次算例采用Taha燃烧室模型,并对引燃当量比为0.06的情况进行了模拟,验证了CHCFDLab对于引燃及凹腔构型的易用性。


  

图 93 Taha燃烧室几何和网格示意图




图 94 CO质量分数分布(上图为喷口展向截面,下图为对称面)



图 95  CO2质量分数分布(上图为喷口展向截面,下图为对称面)


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