RQL模型燃烧室数值研究

《RQL模型燃烧室数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷第5期航空发动机V0l37No．52011年1O月AeroengineOct．20llRQL模型燃烧室数值研究王丹丹，王成军，吴振宇(沈阳航空航天大学动力与能源工程学院，沈阳110136)摘要：以截面积为矩形截面的RQL模型燃烧室为研究对象，采用数值模拟方法分别研究了旋流器各参数(如出口角、轮毂与流路外径比z和旋流器间距)和淬熄段射流孔参数(如孔数和射流孔截面积)对模型燃烧室流场、温度场以及NOx排放值的影响。在数值模拟中采用的模型包括Realizablek-e湍流模型、非预混燃烧模型、热力型NO和瞬发型N0等。通过对模拟结果进行比较分析得出结

2、论：当模型燃烧室采用间距为69mm、=30。、=0．68的旋流器和总面积为635．85mm的12个淬熄射流孔的结构时，可以在满足燃烧室基本性能的前提下实现低污染排放。关键词：富油燃烧～快速淬熄一贫油燃烧(RQL)；数值模拟；旋流器；NO王丹丹(1986)，女，硕士，研究方向为航空发动机燃烧室设计及分析。NumericalStudyofRQLModelCombustor收稿日期：2011-06—01WANGDan—dan，WANGCheng-jun，wuZhen—yu(PowerandEnergyEngineeringCoUege，ShenyangAer

3、ospaceUniversityShenyang，110136，China)Abstract：Adch—quench—lean(RQL)modelcombustorwitharectangularcross-sectionwasstudied．Theinfluencesofswi~erparameters(suchasoutletangle0，ratioofinnerdiametertoouterdiameterz，spacingbetweenswirlers)andparametersofthejetholesinquenchzone(suchast

4、henumberofjetholes，totalsectionareaoftheholes)onflowfield，temperaturefield，andNOxemissionsofthecombustorwereinvestigatedbythenumericalsimulation．ThemodelsadoptedinthenumericalsimulationwereRealizablek-eturbulencemodel，non-premixedcombustionmodel，discreteordinatesradiationmodel，t

5、hermalNOmodelandpromptNOmode1．Based0nthesimulationresults，theconclusioncanbereachedthatamodelcombustorwithswirlersofspacing69mm，0=30。，andz=0．68and12jetholeshavingtotalsectionarea635．85mminthequenchzonecanrealizethebasiccombustionperformanceandlowemissions．Keywords：RQL；numericals

6、imulation；swider；NOx向与燃烧室的轴线方向的夹角)0、轮毂与流路外径O引言比z和孔的相关参数进行研究。随着航空工业的迅速发展，飞机向大气排放的污染物日益增多，大气污染13趋严重。而降低污染、1RQL燃烧室延长寿命是民机的主要发展目标。为此，世界各国都RQL燃烧技术是基于NO生成理论研究的基础对航空发动机低污染燃烧枝术进行广泛研究。富油上进行分级燃烧，如图1所示。将燃烧室分为低NO燃烧一快速淬熄一贫油燃烧(RQL)技术是世界公认的生成的富油燃烧区和贫油燃烧区，中间采用高速射流先进低污染燃烧技术之一l1_21。进行快速掺混的淬熄区实现由富

7、油燃烧向贫油燃烧本文根据RQL燃烧技术的技术关键点，采用Fluent软件，对矩形截面的模型燃烧室进行数值模的快速转换，以实现燃料稳定燃烧的同时降低NO排拟，主要针对富油区的旋流器的间距(2个旋流中心放的目标l3l。之间的距离)、出口角(旋流器出口处，叶片的切线方国外学者对RQL燃烧室进行了大量的数值计算22航空发动机第37卷行，所以采用非预混燃烧模型；燃料和氧化剂快速燃烧，局部会放出大量的热，DO(离散坐标方法)辐射模型约束条件较少而被选用；根据NO生成机理，主要考虑热力型NO；考虑计算量而采用SIMPLE算法，封怀轴扩散项采用中心差分，对流项采用1阶

8、迎风格式。图1RQL燃烧室模型和试验研究，特别是对空气雾化喷嘴、射流空气与旋3数值结果与分析流