针对高温升、高热负荷燃烧室火焰筒热防护问题,设计了四种切向发散小孔排布方式以改善火焰筒冷却气流分布均匀性,消除局部热斑。建立了应用切向发散冷却技术的单管燃烧室模型,采用流热耦合的方法,对其流场特性和火焰筒壁温进行了数值模...针对高温升、高热负荷燃烧室火焰筒热防护问题,设计了四种切向发散小孔排布方式以改善火焰筒冷却气流分布均匀性,消除局部热斑。建立了应用切向发散冷却技术的单管燃烧室模型,采用流热耦合的方法,对其流场特性和火焰筒壁温进行了数值模拟研究。结果表明,冷却空气比例为18.8%时,燃烧室温升均达到1200 K,四种孔排布方案总压损失约为4.23%,燃烧效率均为99.4%,出口温度分布系数(Overall Temperature Distribution Factor,OTDF)为0.27左右;燃烧室内流场与温度场呈现的周向不均匀性,不利于火焰筒局部冷却;不同均匀孔排布方式,轴向间距相差不大时,周向间距越小越有利于提高冷却性能;非均匀孔排布方案使综合冷却效率最大提升3%以上,较基准方案最高壁温降低79 K,且壁温梯度不大于44 K/cm,完全满足高温升燃烧室对壁温的要求。展开更多
文摘针对高温升、高热负荷燃烧室火焰筒热防护问题,设计了四种切向发散小孔排布方式以改善火焰筒冷却气流分布均匀性,消除局部热斑。建立了应用切向发散冷却技术的单管燃烧室模型,采用流热耦合的方法,对其流场特性和火焰筒壁温进行了数值模拟研究。结果表明,冷却空气比例为18.8%时,燃烧室温升均达到1200 K,四种孔排布方案总压损失约为4.23%,燃烧效率均为99.4%,出口温度分布系数(Overall Temperature Distribution Factor,OTDF)为0.27左右;燃烧室内流场与温度场呈现的周向不均匀性,不利于火焰筒局部冷却;不同均匀孔排布方式,轴向间距相差不大时,周向间距越小越有利于提高冷却性能;非均匀孔排布方案使综合冷却效率最大提升3%以上,较基准方案最高壁温降低79 K,且壁温梯度不大于44 K/cm,完全满足高温升燃烧室对壁温的要求。
