● 摘要
燃油管路是航空发动机主燃烧室关键部件之一。为提高发动机热力性能,压气机增压比不断增高,扩压器后气流的压力、温度、速度等都相应升高,对内置式燃油管的气动加热明显增强,由此产生的燃油过热问题备受关注,这对内置式主燃烧室燃油总管提出更高要求。研究表明,可靠的热防护设计对减少燃油由于受热在油管内结焦而造成堵塞效果显著。
本文从国内外公开发表的主燃烧室燃油总管文献出发,在充分理解其工作原理的基础上,研究主燃烧室燃油总管结构特征参数对燃油流动和换热特性的影响,研究重点在热防护优化上。
对发动机典型工况时燃油总管和分管内部流动进行了数值研究,给出了速度和压力分布情况。对由于热气流的加热作用引起的燃油温升效应进行了传热计算。对总管及分管进行了热防护设计,并比较了不同热防护措施的隔热效果。结果表明:在计算工况下,油管出口质量流量满足设计要求;内外混合隔热方式可有效降低燃油温升,减小燃油过热引起结焦的可能性。提出了改善管内流动与换热特性的措施,为恶劣热负荷条件下燃烧室燃油管路热防护设计提供必要的理论基础。