火焰稳定器后动态流场研究
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沙丘驻涡⽕焰稳定器简介沙丘驻涡⽕焰稳定器简介学号:1100200611 班级:1002201 姓名:杨⾬晨⼀、何为沙丘⼀般⾃然界的沙丘是由风堆积⽽成的⼩丘或⼩脊,常见于海岸,某些河⾕以及旱季时的某些⼲燥沙地表⾯。
⼆、发明灵感⼀种新⽉型沙丘有⼀个特点:不管风怎样吹,沙丘都不变形,仍然保持新⽉形状的现象,分析其稳定的原因,是与沙粒的粗细、⽐重、成分等有关。
在1981年北航研究⽣⾼歌在导师宁晃指导下,根据这种现象发明了沙丘驻涡⽕焰稳定器。
三、提出理论⾼歌提出了新的燃烧室⽕焰稳定性准则,研究出计算沙丘驻涡流场的三维纳维─司托克斯⽅程的快速求解⽅法,并研制成功沙丘驻涡⽕焰稳定器。
该研究包括⽕焰稳定性、燃烧效率、联焰结构最佳⽅案的选择、沙丘驻涡减阻器的减阻性能、⽕焰稳定器的设计原理与⽅法。
四、组成与特点⽤于提⾼燃烧装置性能的沙丘驻涡⽕焰稳定器,由相互对称的形状类似于沙漠中天然形成的⽉⽛形沙丘的⼆个曲⾯上下拼合组成。
由多个稳定器可构成稳定器组合件。
该稳定器要⽐⽬前使⽤的⼀般稳定器的稳定性好、阻⼒⼩、燃烧效率⾼、不易振荡燃烧、提⾼了发动机的推⼒。
五、应⽤与意义沙丘驻涡⽕焰稳定器应⽤于多种型号喷⽓发动机中,国内的涡喷发动机有的就应⽤该稳定器。
这⼀发明在1984年获得了国家科技进步⼀等奖,著名科学家钱学森⾼度评价这⼀成果,认为它是⼀项"为中国⼈争⽓的、很有价值的重要发明,是⼀个很⼤的技术突破,是在航空发动机领域⾥的重⼤建树。
"该成果既适⽤于航空发动机,⼜适⽤于⼯业燃油锅炉和船舶等。
使⽤证明,产品提⾼了燃烧效率与⽕焰稳定性,降低了流体阻⼒和振荡损失,推⼴后⼤幅度提⾼了航空发动机的合格率,使中国在这⼀技术领域进⼊世界前沿。
该项成果的独创性与实⽤性得到权威专家的⾼度评价。
经过从1981年开始做实验,1982年做⾼空模拟实验1982年到1983年初做发动机的整机实验,1984年进⾏⾼空试飞最后定型开始实际应⽤,经过四年多时问,完成了这项重⼤技术发明。
运用6σ方法稳定304不锈钢冷板抗拉强度
戴秀东;李俊
【期刊名称】《山西冶金》
【年(卷),期】2009(032)005
【摘要】304不锈钢冷板是太钢的重点品种,其力学性能主要存在抗拉强度的标准差较大的问题.运用六西格玛方法,分析造成304不锈钢冷板抗拉强度不稳定的原因,并进行试验设计,针对性地实施改进.改进效果比较理想,达到了稳定304不锈钢冷板抗拉强度的目的.
【总页数】3页(P17-18,38)
【作者】戴秀东;李俊
【作者单位】山西太钢不锈钢股份有限公司,山西,太原,030003;山西太钢不锈钢股份有限公司,山西,太原,030003
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.71
【相关文献】
1.应用马氏体转变分析方法对304不锈钢冷轧板拉深应变的研究 [J], 徐忠贵;李维东;马金达
2.304不锈钢冷板表面纵向色差产生机理分析 [J], 赵新刚
3.运用6σ方法提高304不锈钢冷板板型质量 [J], 戴秀东;杨东;李俊
4.SUS304不锈钢薄壁筒形件冷塑性成形方法探析 [J], 缪军;姜天亮;李孟祥;张杰;艾永平
5.凹腔支板火焰稳定器冷态流场对点火特性影响规律的数值模拟分析 [J], 黄夏;王慧汝
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碳氢燃料超声速燃烧室火焰稳定机制研究宋文艳;石德永;王宇航【摘要】在来流总温1085K、进口马赫数2.0下开展了煤油燃料超声速燃烧试验,使用高速摄像观测了火焰的形态和结构,采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)观测了煤油和OH的分布,结合数值模拟结果分析了燃烧室的火焰稳定机制.测量结果显示:燃烧反应主要发生在射流的下游区域和凹槽区域内,随着燃料当量比的增加,火焰传播角度及火焰向主流的穿透高度增加.数值模拟结果与实验测量吻合较好.火焰稳定机制分析显示:液态煤油喷入燃烧室内,主要分布在下壁面附近的流场中,燃烧产生的高温燃烧产物通过凹槽剪切层与回流区之间的相互作用,进入凹槽并为剪切层中的空气-煤油混合气体提供稳定的热量和中间产物,使得火焰基底能够稳定在剪切层内,并以相对固定的角度向主流流场中传播.【期刊名称】《实验流体力学》【年(卷),期】2018(032)003【总页数】8页(P42-49)【关键词】超燃冲压发动机;超声速燃烧室;火焰稳定机制;光学测量技术;数值模拟【作者】宋文艳;石德永;王宇航【作者单位】西北工业大学动力与能源学院,西安710072;西北工业大学动力与能源学院,西安710072;西北工业大学动力与能源学院,西安710072【正文语种】中文【中图分类】V235.210 引言超燃冲压发动机因其在高马赫数空天飞行中所展示的高比冲性能,引起了世界各国的广泛关注,许多相关的关键技术研究也随之开展。
其中,超声速燃烧室中由于进口气流速度较高,燃料和空气停留时间极短,面临着点火、火焰稳定和高效燃烧等一系列问题。
目前,凹槽火焰稳定器被广泛应用于超声速燃烧室设计中,凹槽内的回流区为燃料/空气混合和燃烧提供了较长停留时间,而凹槽内维持的火焰则为主流提供了热源及中间产物,以点燃和稳定主流中的火焰。
因此,整体来看,凹槽火焰稳定器具有总压损失小、稳定燃烧性好等突出优点[2]。
超声速燃烧室内的流动/燃烧过程极为复杂,往往需要借助先进光学诊断技术反映整个燃烧流场。
通道中有稳定器的湍流流场分区计算方法【摘要】本研究旨在研究通道中有稳定器的湍流流场分区计算方法。
为了解决湍流流场分区计算问题,一种稳态模型和一种位势模型的计算方法被采用,考虑到几种主要影响参数,如流速、俯仰角和横向可变度距离。
此外,基于大量实验数据的分离湍流的处理过程也被考虑。
模型的实现和结果验证表明,本模型可以有效地计算通道中有稳定器的湍流流场分区,并可以准确预测出湍流流场分区的变化趋势。
【关键词】湍流流场分区,模式计算,稳定器,流速,俯仰角,横向可变度距离【正文】1. 引言本文旨在研究通道中有稳定器的湍流流场分区计算方法。
湍流是一种复杂的流体动力学现象,它的分区计算对湍流的生成、传播及其相关物理现象的定量研究具有重要意义,因此它是流体动力学研究中的一个核心问题。
2.研究方法为了解决湍流流场分区计算问题,本文采用了一种稳态模型和一种位势模型的计算方法,考虑几种主要影响参数,如流速、俯仰角和横向可变度距离。
为了保证模型的准确性,基于大量实验数据的分离湍流的处理过程也被考虑。
3.模型实现基于上述理论模型,本文建立的湍流流场分区计算模型,可以根据所给的参数和数据,自动计算出湍流流场分区情况,并依据不同情况而得出不同结果。
4.结果验证本文实现的模型经过大量实验验证,表明它可以有效地计算出通道中有稳定器的湍流流场分区,并能准确预测出湍流流场分区的变化趋势。
5.结论本文探讨了通道中有稳定器的湍流流场分区计算方法,实现了一种有效的湍流流场分区计算模型,并通过大量实验验证表明,该模型能够准确预测湍流流场分区的变化趋势。
未来的工作将主要集中在模型的进一步完善上,以及研究不同条件下的湍流流场分区变化特性。
在实际工程中,这种通道中有稳定器的湍流流场分区计算方法可以用于众多应用,尤其是航空空气动力学领域。
比如,它可用于设计和优化空气动力学结构,如机翼、机翼/机身组合体、尾翼和发动机壳体。
另外,它还可用于开发高效的气动方程来模拟气动性能及它们之间的相互作用。
加力燃烧室火焰稳定器烧蚀故障研究
付藻群
【期刊名称】《航空发动机》
【年(卷),期】1999(000)003
【摘要】本文简要介绍加力燃烧室火焰稳定器烧蚀故障的研究结果,其中,有烧蚀故障现象的概述,发生烧蚀的原因分析,排除烧蚀故障的基本试验和设计工作中关于预防烧蚀的要点。
本文对喷气发动机加力燃烧室和冲压发动机燃烧室设计和排故工作有一定参考价值。
【总页数】2页(P25-26)
【作者】付藻群
【作者单位】沈阳航空发动机研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V235.113
【相关文献】
1.航空发动机加力燃烧室跨流气冷稳定器流场研究 [J], 刘涛;张孝春;徐兴平;游庆江;李江宁;何小民
2.整流支板和火焰稳定器的一体化设计加力燃烧室性能的数值模拟 [J], 李锋;郭瑞卿;李龙贤;刘涛;徐兴平;高家春;尚守堂
3.加力燃烧室火焰稳定器回流区燃油浓度分析 [J], 王立新
4.加力燃烧室火焰稳定器截面两态燃油浓度分布计算 [J], 顾善建;王俭;杨茂林;黄勇
5.加力燃烧室中缝式稳定器技术研究 [J], 张孝春;李江宁;徐兴平;刘涛;钱壬章;杜一庆
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南京航空航天大学硕士学位论文火焰稳定器后动态流场研究姓名:刘宜临申请学位级别:硕士专业:工程热物理指导教师:何小民20090101南京航空航天大学硕士学位论文摘要加力燃烧室火焰稳定器的火焰稳定性和燃烧效率除了依赖燃气浓度分布以外,很大程度上决定于钝体后流体的流动特性,目前,几乎所有关于燃烧稳定问题的分析都是从时均场角度进行分析的。
而火焰稳定器后的流场是一个典型的钝体绕流,这里面的二次回流,旋转破碎的现象十分明显。
了解稳定器后近尾迹瞬态流场的详细特性,对于认识燃烧现象的本质很有帮助。
本文先应用压力传感器对V型稳定器、双V稳定器、薄膜蒸发稳定器、吸入式稳定器、和各种不同槽宽和顶角的V型钝体在不同流速进行了涡脱落频率测量。
结果表明相同槽宽是决定漩涡脱落频率的唯一几何条件;随着来流速度的增大稳定器后漩涡脱落频率不断增大。
在动态频率测量的基础上,本文在利用高速摄影仪和流场显示技术,对以上各种稳定器后动态冷态流场进行了拍摄。
分析了各个稳定器的瞬态流场特点。
并和计算机仿真结果进行了对比和验证。
掌握了以上各种稳定器的动态流动特征并对其动态流动机理进行了分析,从非定常观点提出了稳定器稳焰机理。
本研究一方面为稳定器的设计提供参考和依据,另一方面对我们了解稳定器后近尾迹瞬态流场的详细特性具有极大的帮助。
研究为下一步开展火焰稳定器后动态燃烧场的研究奠定了基础。
关键词:火焰稳定器非定常冷态流场涡脱落火焰稳定器后动态流场研究AbstractBesides gas concentration distribution, the flame stability and combustion efficiency of flame holder also depend on flow behavior of blunt body and fluid. Nowadays, almost all of combustion stability analysis emphasize on time-averaged. However, the flow field behind flame holder is a typical flow around blunt body, and the rotation crush of secondary back-flow here is very clear. So to have a general understanding of detailed features in near-wake transient flow field behind flame holder is very helpful for us to know the essence of Combustion Phenomena.Pressure sensor is used to measure vortex shedding frequency at difference flow speed inV-gutter flame holder, double V-gutter flame holder, film evaporation flame holder, suction flame holder, and V-gutter blunt body with different gutter width and angles. It is showed that the same gutter width is the only geometric condition to determine vortex shedding frequency, and the vortex shedding frequency behind flame holder is increased by the increasing flow speed.Based on dynamic frequency measurement, using high-speed camera and the display technique for flow field, this article records the dynamic cold flow fields behind the mentioned flame holders, analyzes the features of transient flow fields, and also takes a comparison and verification with the results of computer simulation research. With the features of dynamic flows in the mentioned flame holder, as well as the analysis of dynamic flow mechanism, by taking instantaneous viewpoint, this article brings forward the flame stability mechanism in flame holder.As a reference for design of flame holder, this research is very helpful for us to have knowledge of detailed features in near-wake transient flow field behind flame holder, and also lays a good foundation for the further research of dynamic combustion field behind flame holder.Key words: flame holder, instantaneous, cold flow field, vortex shedding南京航空航天大学硕士学位论文图表清单图1.1 V型火焰稳定器示意图 (2)图1.2 缝隙V型火焰稳定器示意图 (3)图1.3 蒸发槽火焰稳定器示意图 (3)图1.4 薄膜蒸发1型火焰稳定器示意图 (4)图1.5 薄膜蒸发2型火焰稳定器示意图 (4)图1.6 沙丘驻涡稳定器示意图 (4)图1.7 尾缘吹气式火焰稳定器示意图 (5)图2.1 V型火焰稳定器示意图 (9)图2.2 缝隙V型火焰稳定器示意图 (10)图2.3 薄膜蒸发V型火焰稳定器示意图 (11)图2.4 V型吸入式稳定器实物图 (13)图2.5 薄膜蒸发吸入式稳定器实物图 (13)图2.6 V型钝体试验件 (14)图3.1 卡门涡街示意图 (15)图3.2 测量原理图 (16)图3.3 冷态流场特性试验设备示意图 (16)图3.4 压力传感器 (17)图3.5 载荷与输出关系 (17)图3.6 数字采集系统示意图 (17)图3.7 总静压探针示意图 (18)图3.8 未通入气体时测试系统的输出 (19)图3.9 测试系统的典型输出 (20)图3.10 V形稳定器不同速度下的涡脱落频域图。
(20)图3.11 St不同稳定器频率随速度的变化曲线 (21)图3.12 不同稳定器St随速度变化曲线 (22)图3.13 速度系数λ=0.3时V形稳定器和缝宽4mm的双V稳定器频域图对比 (22)图3.14 双层壁稳定器不同速度下的涡脱落频域图 (23)图3.15 不同顶角的钝体在速度为λ=0.1时候的频率特性图 (23)图3.16 λ=0.1时,槽宽变化时的频率特性图 (24)图3.17 频率随速度变化的曲线 (25)图3.18 频率随槽宽变化的曲线 (25)图3.19 测量不到特征频率时的典型频域图 (25)图4.1 试验示意图 (26)图4.2 气体微图案的旋转变化 (27)图4.3 V型稳定器动态流场拍摄变化图 (30)图4.4 槽宽55mm顶角30º和顶角180º钝体流场对比 (31)图4.5 槽宽35mm顶角30度V形态........................................................错误!未定义书签。
火焰稳定器后动态流场研究图4.6 缝宽为4mm的双V型稳定器的动态流动过程 (33)图4.7 缝宽为2mm的双V型稳定器的动态流动过程 (33)图4.8 缝宽2mm和缝宽4mm的双V型稳定器低速区卷吸能力对比 (34)图4.9 薄膜蒸发稳定器动态流动特性 (35)图4.10 槽宽为35mm的V型吸入式稳定器动态流动过程 (37)图4.11 薄膜蒸发吸入式稳定器流动状态 (37)图4.12 沙丘火焰稳定器 (38)图5.1 V型稳定器动态流动过程 (41)图5.2 双V型稳定器动态流场 (43)图5.3 薄膜蒸发稳定器动态流场 (43)图5.4 V型吸入式稳定器动态流动 (45)图5.5 薄膜蒸发吸入式稳定器动态流场 (46)表2.1 缝隙V型稳定器尺寸表(单位:mm) (11)表2.2 达式薄膜蒸发V型火焰稳定器尺寸表(单位:mm) (12)表3.1 试验结果数据表 (21)表3.2 试验数据表 (24)表5.1 漩涡脱落频率和来流动速度 (47)注释表 符号 意义ε 阻塞比W 槽宽α 顶角St 斯特劳哈数λ 速度系数T 温度P 气压Q 流量F 脱落频率B 进气环宽度r 原始沙堆角 δ 夹缝宽u ,v ,w 笛卡尔儿坐标系x ,y ,z 方向速度eff η 湍流有效粘性系数εµεεσσ,,,,21k c c c 湍流模型常数k G 湍动能产生项H 稳定器高度L 沙丘驻涡稳定器长度t 时间U 电压ϕ 原始沙堆安息角θ 沙丘后坡角承诺书本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进的研究工作及取得的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
作者签名:日期:第一章绪论1.1 引言采用加力燃烧室增加发动机推力研究的报告早在1939年就发表了,直到20世纪40年代末期才开始使用加力燃烧室,至今已经历了50多年的发展历程。
加力燃烧室在军用飞机上获得了广泛的应用并占有重要地位,它可使涡喷发动机加力比达到40%~50%,使涡扇发动机加力比达到60%~70%甚至更高。