摘要:射流预冷技术是提高加力冲压双模态燃烧TBCC涡轮模态上限,改善涡轮到冲压过渡模态性能的有效方法,但是喷水会影响涡轮模态加力燃烧室的燃烧特性。本文利用数值计算的方法设计了合适的喷嘴布置方案,在固定喷注点和点火点距离的条件下,研究了来流条件对于液滴蒸发性能的影响,并实验研究了喷水对于加力燃烧室稳态燃烧特性的影响。结果表明:来流温度是影响预冷段出口温度分布均匀性的关键因素,温度升高会导致出口温度分布的不均匀性增加;而来流速度则是影响出口总压分布均匀性的关键因素,随着来流速度的增加,总压分布的均匀性明显下降。喷水量0~5%内喷水不会对火焰的燃烧稳定性产生严重危害,而且适量喷水条件可显著改善火焰的燃烧稳定性。在本文的试验条件下,在高来流温度工况下(>800 K),1%喷水量增强了火焰的总释热量,改善了加力燃烧室内火焰燃烧的抗干扰能力,使得火焰表现出更强的稳健性。适量喷水可促进燃烧释热反应,提高了火焰的燃烧温度,改善了加力燃烧效率,有利于提升加力燃烧室的整体燃烧性能。
文章目录
1 引言
2 研究方案与方法
2.1研究模型
2.2 试验测试系统及方法
2.3 数值计算方法及验证
2.4 试验工况
2.5 图像后处理方法
3 结果与讨论
3.1 喷嘴结构形式对流场特性的影响分析
3.2 进气条件对于液滴蒸发性能的影响
3.2.1 来流温度对于液滴蒸发性能的影响
3.2.2 来流速度对于液滴蒸发性能的影响
3.3喷水对于稳态燃烧特性的影响
3.3.1 喷水对于火焰燃烧稳定性的影响
3.3.2 喷水对于火焰释热效果的影响
3.3.3 喷水对于燃烧效率的影响
4 结论