题目：一体化加力燃烧室火焰稳定装置数值计算与试验研究

涡轮风扇发动机中，传统加力燃烧室给发动机带来了很大的附加重量，火焰稳定装置在非加力状态带来无意义的流动损失，这两个方面是制约未来涡扇发动机达到更高推重比的重要因素。为了减轻加力燃烧室结构重量，降低流阻损失，本文提出新颖一体化加力燃烧室火焰稳定方案。该方案的创新点在于取消了传统加力燃烧室的中心锥型面和钝体火焰稳定器，在原中心锥位置设计一个带射流注入的內突扩结构，将涡轮后框架支板改造成气动控制火焰稳定器，这两部分分别利用突扩原理和主动控制思想形成可以用于稳定火焰的旋涡流场。对一体化加力燃烧室进行冷态试验和数值计算研究，结果表明：(1)无中心锥型面结构的总压损失与带中心锥型面的结构相差不多，阻力系数比带中心锥型面结构低18%。(2) 冷态试验结果表明：来流速度Ma=0.12时，二股射流注入对总压损失基本没有影响；数值计算结果显示：在Ma=0.3工况时，总压损失随二股射流流量增加略有增加，总压恢复系数最大降幅为1%；在Ma=0.1时，流量比的变化对总压损失没有明显影响。(3)主流与二股射流的流量比是影响流场旋涡结构的重要因素，通过调整流量比大小，可以控制内突扩凹腔区流场的旋涡大小、位置和回流量；在本研究工况范围内，支板后回流区的长度随流量比增加而增加，但增加流量比对扩大回流区宽度的作用有限。(4)内突扩凹腔结构的宽高比对旋涡流场的影响不显著，但对燃烧室总长度有一定影响。总之，一体化加力燃烧室设计方案用气流控制流场旋涡的方式实现稳定火焰的功能，达到了减小加力燃烧室结构重量，降低非加力状态总压损失的目标，具有一定的研究价值和应用潜力。