● 摘要
加力燃油总管是加力燃烧室的关键组成部分,研究加力燃油喷嘴的流量系数以及加力燃油总管的流量特性是分析加力燃烧室中燃油浓度分布的基础依据,同时也为合理设计燃油总管打定了基础。另外,随着发动机性能的不断提升,加力燃烧室进口温度越来越高,这对燃油总管的热承受能力提出很大挑战,同时,高温环境造成燃油总管内燃油的沉积与结焦,影响发动机性能,因此亟需一种有效的热防护方法对燃油总管进行保护。
本文以数值模拟的方法研究了加力燃烧室燃油总管的流动与换热特性。针对直射式喷嘴,研究了其流量系数特性的变化规律及影响因素,主要对流体的流动参数(雷诺数Re)以及结构参数(倒角度数、倒角比以及长径比等)对流量系数的影响进行了分析;针对加力燃烧室燃油总管,研究了其内部流体的流动规律以及各喷嘴间流量分配特性,并研究了重力因素对燃油总管上各喷嘴间流量分配的影响;针对喷油杆热防护,设计了一种气冷式冷却喷油杆的方案,并对其进行了初步研究,研究了影响冷却气质量流量的因素以及影响该方案冷却效果的各种因素。同时,针对真实状态下的加力燃烧室,设计了热防护方案,并在飞行工况下进行了性能验证及改型。
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