题目：强旋-钝体组合稳燃器气液两相流动的数值研究

   由于军用飞机在现代战争中的重要性不断提高，带有加力燃烧室的航空发动机被广泛地应用到各种军用飞机上，以提高其机动性能。如今，伴随着航空发动机核心机性能的日益提高和人类对飞行器高飞行性能永无止尽的追求，需加力燃烧室工作在更宽的范围，这对加力燃烧室火焰稳定装置提出更高的要求。加力燃烧室如果要在更宽的工况范围内正常地工作，这就需要对火焰稳定器提出一系列更苛刻的要求。因此本课题提出一种新的火焰稳定器结构，将传统的钝体稳燃技术和旋流稳燃技术有效地结合起来，以期优化出一种综合性能更优的钝体结构。

    首先，本文分别对V型钝体和钝体-旋流组合结构在单相气体条件下，进行了钝体绕流和燃烧的数值模拟，分析了对于不同结构形式下的钝体绕流旋涡脱落频率、阻力系数、脉动阻力系数、回流区大小以及温度分布和燃烧效率，研究了旋流对旋涡脱落规律以及化学反应的影响。研究发现，旋流的通入降低了流动阻力和阻力脉动值，降低了旋涡的脱落频率，增大了旋涡脱落过程中的旋涡尺度使之可以卷吸更多的流体进入回流区，对旋涡稳定起到了十分有利的作用；而在热态条件下，钝体旋涡脱落形成的涡街，在钝体后缘回流区内形成低速区域，使得高温燃烧产物和未燃混气有足够的停留时间进行热量及质量交换，回流区卷吸来新鲜混气，并提供热源和活性中心，旋涡脱落频率有一定程度的减小。

   其次，本文在流场进口处设置喷嘴喷油，研究了新型钝体组合在两相条件下，冷态流动的规律以及热态条件下的燃烧效率，分析得出其在实际工作情况下的稳燃性能。

在冷态条件下，钝体绕流的两相流流场旋涡脱落现象依然会继续存在下去，并且主要由上下边界层的分离涡来进行控制；对于钝体-旋流组合稳燃器绕流旋涡脱落过程来说，却变由旋流涡来主导。涡结构复杂，并且数量增多有利于流体间的传热传质；热态条件下，由于在钝体后缘的剧烈化学反应，形成了几乎上下对称的高速流场区，旋涡也变得更加对称；对流场中速度和压力分布的分析更加证实了这一点，基本对称的流场特性，说明化学反应对旋涡脱落的抑制作用，而热态条件下速度场和压力分布都在钝体后缘回流区附近趋于均匀分布，更加有利于煤油颗粒与空气的混合与燃烧，由此可以反应旋流的作用。

   最后本文通过对丙烷在不同流速下的燃烧数值模拟分析，得出在有旋流与无旋流工况下钝体绕流的阻力系数、回流区大小和温度分布情况等，获得较高速度条件下的流场特性。钝体-旋流组合燃烧方式的高温区会增大、钝体后压力恢复情况较好，这是其非常重要的优势，对于稳燃是十分有利的，为钝体稳燃器的优化提供指导。