《包含周向非均勻影響的燃燒不穩定性研究》是依託北京航空航天大學，由李磊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：包含周向非均勻影響的燃燒不穩定性研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：李磊
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
燃燒不穩定性是推進系統的燃燒室中不穩定的熱釋放和壓力脈動相互耦合放大而導致一種破壞性現象，研究其產生的機理和有效控制方法一直都具有重要學術價值和套用前景。本申請針對使用周向非對稱分布形式的噴嘴/噴注器的燃燒室，通過與目前國內外已有方法不同的研究途徑，建立新的能夠包含非均勻影響的燃燒不穩定性模型，探討周向非均勻的熱釋放和非均勻流動的相互作用對不穩定性的影響，據此來深入研究非均勻流動條件下非定常熱釋放和壓力脈動的能量轉換關係。根據得到的熱釋放的非均勻分布對不穩定性的控制規律，提出了一種更靈活更有效的對不穩定性的複合控制策略。這項工作不僅能深入了解非均勻條件下影響燃燒不穩定性現象的關鍵所在，更重要的是為工程實際中不穩定性的控制提供了新的理論指導。
結題摘要
燃燒不穩定性問題是燃燒室當中由於非定常熱釋放和聲擾動相互耦合而產生的一種現象，為了人們在發展大功率吸氣式發動機的過程中經常碰到的一個問題。在本項目中，基於歐拉方程方法，發展了一個三維的燃燒不穩定性線性預測模型。模型當中採用了譜方法作為數值離散方法。在一個簡化的圓柱形燃燒室中，分別研究了分散式和集中式的熱釋放對不穩定性的影響。結果表明，相比集中式的熱釋放的形式，考慮熱釋放的軸向分布形式，會對不穩定性有很顯著的影響。之後集中研究了熱釋放的周向非均勻對不穩定性的影響。結果表明，即使對於縱向模態的不穩定性，周向非均勻分布的熱釋放仍然會起到較大的影響作用。熱釋放溫度的周向不均勻分布和延遲時間的不均勻分布很明顯的會影響計算得到的不穩定增長率。此外，在一般的不穩定性分析方法中常常忽略掉渦波的影響。而從計算結果中發現，當熱釋放沿周向非均勻分布的時候，聲波和非均勻分布的熱釋放會發生相互作用，從而會在下游產生渦波，渦波對不穩定的頻率以及增長率均會有較顯著的影響。進一步的分級燃燒的實驗證明，非均勻的熱釋放的確會對系統的燃燒不穩定性產生關鍵性的影響。
