● 摘要
高性能推进系统的加力燃烧室需要研制高效低阻火焰稳定器，现有的常规稳定器难以满足点火容易、稳定工作范围宽、燃烧效率高、流阻损失小和在更高进气温度下工作的要求。北航借鉴气动火焰稳定器的特点，提出了机械与气动相结合的新型稳定器 尾缘吹气式火焰稳定器。其槽宽较小，且具有流线型头部，因此冷阻较小；加力时尾缘吹气并供油，扩大了回流区，改善了燃烧性能。 本文首先利用PDA激光测雾仪对尾缘吹气式火焰稳定器尾缘出口的初始雾化场进行了实验研究，测量了尾缘出口下游不同截面上的各点处的液滴直径、速度。分析了雾化场结构，并研究了稳定器内喷嘴供液、供气压力对雾化效果的影响。 其次本文采用FLUENT商用软件，把实验测得的稳定器尾缘出口的雾化测量结果作为初始条件，计算了在来流条件下的稳定器尾缘出口的雾化场和两相反应流场，分析了雾化场结构，并研究了各种工作条件对液滴直径和速度的影响。同时分析了两相反应流场的温度场结构，研究了来流速度、来流温度、射流速度和射流当量比的变化对燃烧性能的影响，然后将数值计算结果与燃烧试验结果进行了比较分析。 本文研究工作所得到的结论，对尾缘吹气式稳定器的设计、性能分析和改进有着很重要的参考意义。