本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的熱流分布仿真研究

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【摘要】：航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航審定的一項(xiàng)基礎(chǔ)試驗(yàn)。由于我國(guó)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)缺乏實(shí)際數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),本文開(kāi)展了航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)相關(guān)仿真研究,以期獲得航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的熱流分布特征,為開(kāi)展實(shí)際的防火適航審定提供支持。本文使用數(shù)值仿真的方法計(jì)算了航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的熱流密度分布,仿真過(guò)程耦合了燃料燃燒的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,求解燃燒組分的濃度分布,從而得到防火試驗(yàn)燃燒場(chǎng)的熱流分布。本文主要的研究?jī)?nèi)容為:(1)本文提出了一種燃燒機(jī)理簡(jiǎn)化方法(COMREFT方法)。COMREFT方法結(jié)合了計(jì)算奇異攝動(dòng)法利用數(shù)學(xué)方法分析組分時(shí)間尺度的特點(diǎn)和直接關(guān)系圖法考慮組分間耦合關(guān)系的特點(diǎn),這使得COMREFT方法不依賴(lài)簡(jiǎn)化者的經(jīng)驗(yàn)且具有較高的簡(jiǎn)化效率。該方法從燃燒反應(yīng)系統(tǒng)微分方程中的雅可比矩陣著手,利用對(duì)角線(xiàn)元素判別組分的時(shí)間尺度,利用非對(duì)角線(xiàn)元素辨析組分間的耦合關(guān)系,從而系統(tǒng)的去除或保留燃燒系統(tǒng)的反應(yīng)組分。(2)本文利用COMREFT方法對(duì)防火試驗(yàn)使用的Jet A燃料的燃燒反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)化,得到了具有84種組分、261個(gè)基元反應(yīng)的多步反應(yīng)機(jī)理,并結(jié)合各組分的熱力學(xué)數(shù)據(jù)、各基元反應(yīng)的反應(yīng)參數(shù)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的工況條件建立了Jet A的燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型(JA-COMREFT模型)。本文得到了一種適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。(3)本文使用JA-COMREFT模型對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的燃燒場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算,得到了航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的熱流密度分布。通過(guò)對(duì)熱流密度分布特征的分析,明確了熱流密度極值的空間范圍,本文得到了一個(gè)熱流密度分布均勻且處于極小值的區(qū)域,該區(qū)域的熱流滿(mǎn)足防火相關(guān)咨詢(xún)通告的要求即可保證試驗(yàn)火焰達(dá)到規(guī)定的狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：適航 航空發(fā)動(dòng)機(jī) 防火試驗(yàn) 機(jī)理簡(jiǎn)化 燃燒動(dòng)力學(xué)模型 熱流密度
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V263.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 引言10-18
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 燃燒反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)化的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 火焰輻射熱流密度計(jì)算模型的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要工作16-18
• 第二章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的機(jī)理簡(jiǎn)化方法研究18-35
• 2.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論18-19
• 2.2 燃燒反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)化方法分析19-21
• 2.3 COMREFT方法研究21-33
• 2.3.1 COMREFT方法的提出21-24
• 2.3.2 COMREFT方法的計(jì)算效率分析24-25
• 2.3.3 COMREFT方法的驗(yàn)證25-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第三章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)仿真中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建35-50
• 3.1 航空煤油的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型分析35-36
• 3.2 JA-COMREFT模型的建立36-44
• 3.3 JA-COMRFT模型的驗(yàn)證44-49
• 3.3.1 JA-COMREFT模型對(duì)Jet A燃料燃燒溫度的模擬44-45
• 3.3.2 JA-COMREFT模型對(duì)Jet A燃料點(diǎn)火延遲時(shí)間的模擬45-47
• 3.3.3 JA-COMREFT模型對(duì)Jet A燃料層流火焰速度的模擬47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于JA-COMREFT模型的防火試驗(yàn)熱流分布仿真50-70
• 4.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)燃燒場(chǎng)數(shù)值模擬方法50-54
• 4.1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)的燃燒器幾何建模與網(wǎng)格劃分50-52
• 4.1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)熱流分布仿真的模型與邊界條件分析52-54
• 4.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)熱流分布仿真的驗(yàn)證54-58
• 4.2.1 仿真計(jì)算的網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證55-57
• 4.2.2 仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性驗(yàn)證57-58
• 4.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)熱流分布仿真結(jié)果分析58-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-79
• 致謝79-81
• 作者簡(jiǎn)介81

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊平;環(huán)境友好的高效航空發(fā)動(dòng)機(jī)[J];全球科技經(jīng)濟(jì)w，

本文編號(hào)：1058497