题目：驻涡燃烧室空气流量分配的研究

空气流量分配是燃烧室设计和研制中最基本的问题，它影响到燃烧性能和使用的各个方面。以往对驻涡燃烧室的试验研究中基本都采用独立的凹腔与主流进气系统，各区进气量可主动控制，而实际燃烧室中各区进气是相互影响的。为了将来的工程应用，必须考虑带二股气流通道的驻涡燃烧室的流量分配问题，因此有必要对驻涡燃烧室的空气流量分配进行细致而深入地研究，为以后驻涡燃烧室的实际应用的设计提供参考和指导。本文首先采用流量特性曲线法在常温常压下对矩形驻涡燃烧室的空气流量分配进行了试验研究，分析了不同来流速度和不同主流相对进气量下燃烧室各孔的进气量变化规律。然后在此基础上，利用三维数值模拟的方法进一步分析了冷/热态，单双涡结构，凹腔几何尺寸，各进气孔开孔尺寸和开孔面积等因素对流量分配的影响。最后本文利用空气流量分配的数值计算结果初步分析了驻涡燃烧室的性能。研究结果表明，燃烧室流量分配受来流速度的影响较小，但随着主流相对进气量在一定范围内的增加，凹腔区和掺混区的进气比例均会减小2%；冷/热态下驻涡燃烧室的流量分配规律变化一致；双涡燃烧室掺混区的进气比大于单涡燃烧室，这使得在热态燃烧时双涡燃烧室的出口温度分布好于单涡燃烧室；燃烧室凹腔几何尺寸和各区开孔尺寸对流量分配的影响不如开孔面积的变化对各区空气流量分配的影响明显，凹腔区和掺混区开孔面积在一定范围内增大，分别会使得凹腔区进气比增加3.5%和掺混区进气比增加8%左右；在驻涡燃烧室各孔进气中，增大蒸发管进气量和进气速度会提高燃烧室的点火性能；凹腔后体进气量对贫油熄火性能的影响较大；掺混孔的进气量的增加会带来燃烧室出口温度分布的改善。对驻涡燃烧室空气流量分配的研究结果，为其未来发展和工程应用提供了有益的参考。