双环预混旋流装置的流场和喷雾特性研究

admin · 发表于 2023-9-29 18:44:51

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雅宝题库解析：
低污染燃烧技术是目前民用航空发动机燃烧室设计的研究重点。良好的油气混合对于提高燃烧性能以及降低污染排放意义重大。由于双环预混旋流组合装置有着良好的流场分布和雾化性能，需要对其进行深入的研究。本文设计了一种双环预混旋流装置，采用先进的激光测试技术（PIV和PDA）以及数值模拟手段对其冷态流场和喷雾特性进行了初步研究。PIV冷态流场试验结果与数值模拟结果吻合良好，得到了各级旋流器叶片角度变化对流场的影响规律。利用PDA对主级单独供油情况进行试验，初步得到了旋流场中燃油射流的喷雾特性。冷态流场研究结果表明：双环预混旋流组合装置具有比较合理的流场分布，能够观察到中心回流区、下游主回流区以及台阶回流区的存在。主级旋流器叶片角度变化是影响流场的主要因素。主级旋流器叶片角度变大以及与中旋流器反向旋转会导致主级旋流扩张角变大，轴向速度变小，径向速度增大，回流区最大边界位置提前，长度变长。中间两级轴向旋流器叶片角度变化对流场影响不大，这可能是因为中间级流量所占比例较小的缘故。在后期的研究中，主级可以作为重点研究对象。喷雾试验结果表明，由于旋流具有三维速度分量，旋流场中横向射流的雾化过程非常复杂。从轴向速度分布可以推测出，燃油射流以一定角度呈螺旋线的形式跟随主级旋流发展。在距离出口10mm截面处，液雾分布较为合理，液滴SMD比较均匀，雾化效果好。不同工况试验结果的对比表明，压降增大可以增加旋流速度并对改善雾化有利；燃油压力增大可以改善局部区域雾化，但是会产生大颗粒，造成液雾分布不够均匀。

双环预混旋流装置的流场和喷雾特性研究

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