题目：新型稳焰支板外形设计与数值模拟研究

针对现役涡轮风扇发动机加力燃烧室的火焰稳定装置和供油装置附加重量大和非加力状态下流阻损失大的问题，本文在原有尾缘突扩凹腔支板的基础上，提出了一种尾部模态可调的稳焰支板方案。此方案是一种新型一体化加力燃烧室设计方案中的新型火焰稳定结构，取消了传统加力燃烧室的径向和周向钝体火焰稳定器，将涡轮后框架支板改造为了低阻、稳焰、整流、输油、喷油、点火、冷却的加力燃烧室功能部件，同时充分考虑了涡轮风扇发动机的不同工作状态，其目的是进一步提高涡扇发动机加力状态下的燃烧稳定性和燃烧效率、降低非加力状态流阻损失，提升发动机推重比。

本文依据二元加力燃烧试验台上点火试验所提供的数据，在同等几何条件和边界条件下，对数值计算所采用的湍流模型、雾化模型、燃烧模型、边界条件进行了检验，结果表明本文所采用的算法能够在反映流场信息。最终采用雷诺平均方法求解气液两相湍流燃烧方程，采用RNG k-ε湍流模型，层流小火焰湍流燃烧模型，空间离散采用二阶迎风格式，压力和速度耦合采用SIMPLE算法。计算结果表明：采用凹腔结构与燕尾形尾部相结合的稳焰方案，有利于在流场中形成具有较高湍流度的大尺度回流区，从而达到稳焰联焰的目的；在非加力状态，尾部模态可变支板比尾缘突扩支板具有更小的流阻损失和更好的流场均匀性；在加力状态，尾部模态可变支板比尾缘突扩支板具有更好的稳焰、联焰效果和更高的燃烧效率；在整流状态，尾部模态可变支板对入口参数不敏感，能够在一定程度上改善涡轮后余旋；在发动机的各种工况条件下，新型稳焰支板具有较好的总体性能。