本文關鍵詞：基于時變工況的發(fā)動機燃燒室熱—聲—振耦合實驗設計研究

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【摘要】：本文主要研究了基于變工況的發(fā)動機燃燒室熱-聲-振耦合實驗設計方法。深入研究了基于Hilbert-Huang變換的時變模態(tài)參數(shù)識別方法并且進行了數(shù)值驗證,為以后基于時變工況的燃燒室試驗提供了振動數(shù)據(jù)處理的手段。進而設計并加工了兩套完整的試驗設備,燃燒室試驗平臺和聲-振耦合試驗箱。最后完成了基于單向流-固耦合的燃燒室仿真計算,獲取了初步的模擬數(shù)據(jù)。主要工作如下:首先對發(fā)動機燃燒室的熱-聲-振耦合機理進行了深入的研究。貧燃預混燃燒方式的應用導致燃燒不穩(wěn)定進而出現(xiàn)熱-聲振蕩,最終演變成熱-聲-振耦合。該耦合現(xiàn)象表現(xiàn)出明顯的時變特性,因此對燃燒室熱-聲-振耦合進行研究必須要有進行時變工況實驗的平臺和時變模態(tài)參數(shù)識別的方法。然后,探索對變工況下燃燒室熱-聲-振耦合實驗的數(shù)據(jù)處理方法,深入研究了Hilbert-Huang變換在時變模態(tài)參數(shù)識別上的應用,并且完成了該方法的數(shù)值仿真,仿真結果證明可以使用該方法對燃燒室變工況試驗進行模態(tài)參數(shù)識別。再者,設計并加工了兩套實驗裝置,燃燒室實驗平臺和聲-振耦合試驗箱。前者包括完整的外圍設備、燃燒設備和測量系統(tǒng),可以應對變工況下的燃燒試驗。后者可以單獨進行聲-振耦合現(xiàn)象的研究,這對熱-聲-振全耦合的研究起到輔助作用。最后,使用標準的k-?湍流模型和非預混燃燒模型對功率為40KW和60KW的燃燒室進行了單向流-固耦合分析,獲得了初步仿真數(shù)據(jù)。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V233

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