本文關(guān)鍵詞：脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析

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【摘要】：本文設(shè)計(jì)并完成小型噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)以研究燃油流量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)和工作穩(wěn)定性的影響,通過(guò)對(duì)有閥式脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬,為其研制提供理論研究基礎(chǔ)及數(shù)據(jù)支撐。首先,設(shè)計(jì)并搭建了包括燃油供給子系統(tǒng)、測(cè)試采集子系統(tǒng)、點(diǎn)火子系統(tǒng)、TR-PIV瞬態(tài)流場(chǎng)測(cè)試子系統(tǒng)在內(nèi)的小型噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)臺(tái),為小型噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性測(cè)試提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與測(cè)試環(huán)境。其次,對(duì)有閥式脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。利用紅外熱像儀、煙氣分析儀等設(shè)備測(cè)量了發(fā)動(dòng)機(jī)壁面溫度、燃?xì)饨M分濃度、燃?xì)鉁囟�、脈動(dòng)壓力等性能參數(shù),研究了燃油流量對(duì)上述性能參數(shù)的影響。結(jié)果表明,隨著燃油流量增大,脈動(dòng)壓力峰值升高,脈動(dòng)周期減小。利用TR-PIV瞬態(tài)流場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量了發(fā)動(dòng)機(jī)噴管出口的瞬態(tài)速度場(chǎng)。結(jié)果表明,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣速度最大值并不在噴管出口,而是在噴管外側(cè),距離噴管出口約0.15m。最后,利用CFX對(duì)有閥式脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)所涉及的周期性脈動(dòng)燃燒進(jìn)行了數(shù)值模擬。計(jì)算所得脈動(dòng)壓力和脈動(dòng)周期與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較吻合,由此驗(yàn)證了數(shù)值模型的正確性。結(jié)合數(shù)值云圖,分析了脈動(dòng)燃燒瞬態(tài)溫度、壓力及組分等特征參數(shù)的變化規(guī)律,對(duì)其工作機(jī)理進(jìn)行了深入的研究與分析。利用經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的數(shù)值方法,使用CFX分析了尾噴管長(zhǎng)度對(duì)有閥式脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作頻率的影響。通過(guò)本文的實(shí)驗(yàn)研究以及數(shù)值模擬分析,對(duì)于分析脈動(dòng)燃燒機(jī)理,優(yōu)化脈動(dòng)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作性能有著極為重要的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V263.3

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本文編號(hào)：1248283