某型航空发动机燃烧室性能数值模拟
图3.1 某型火焰筒三头部扇形段
图3.2 火焰筒扇形段划分的网格
3.3 边界条件
在Fluent中应用SIMPLE算法求解离散方程，边界条件从以下四个方面论述。 1) 入口边界条件: 给定燃料喷嘴进口处的压力、燃气质量流量、燃气进口温度以
及主燃孔，掺混孔及补燃孔的空气质量流量，进口温度
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沈阳航空航天大学毕业设计（论文）
2) 出口边界条件：出口边界为自由出流边界，除满足流量连续的条件外没有附加
任何限制条件。
3) 壁面条件：燃烧室壁面应用标准壁面函数，为无滑移、不渗透的固体壁面，在
壁面处，径向和法向速度为零，湍流参数也为零。 4) 周向边界条件： 采用周期性条件处理。
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某型航空发动机燃烧室性能数值模拟
4 模拟结果和分析
4.1 引言
最大状态指的是发动机产生最大推力的工作状态，这时涡轮前燃气温度、转速、空气流量、各部件的气动负荷和热负荷都达到最大值，等于或接近于相应的最大允许值，最大状态用于起飞、作战、爬升以及达到最大马赫数或升限的飞行
表4.1~表4.4列出最大工作状态下燃烧室各参数作为计算的原始参数
表4.1 内/外壁环带气膜空气流量
内壁环带气膜
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
各环带空气流量
kg/s
0.12 0.12 0.08 0.08 0.08 0.08 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.08 0.1 0.1 0.1
外壁环带气膜
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
各环带空气流量
kg/s
0.12 0.12 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.1 0.1 0.1 0.1
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沈阳航空航天大学毕业设计（论文）
表4.2 内/外壁主燃孔气膜空气流量
内壁主燃孔气膜
序号 1 2 3 4 5
各主燃孔空气流量
kg/s
0.11 0.14 0.14 0.14 0.11
外壁主燃孔气膜
序号
1 2 3 4 5 6 7
各主燃孔空气流量
kg/s
0.09 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.09
表4.3 内/外壁 掺混孔/补燃孔 气膜空气流量
内壁掺混孔
序号 1 2 3 外壁掺混孔 序号
1 2 3
各掺混孔空气流量
kg/s
0.06 0.05 0.06 各掺混孔空气流量
kg/s
0.06 0.06 0.06
内壁补燃孔 序号
1 2 3 外壁补燃孔 序号
1 2 3
各补燃孔空气流量
kg/s
0.06 0.05 0.06 各补燃孔空气流量
kg/s
0.06 0.06 0.06
表4.4 最大状态燃烧室工作参数
总空气流量
燃油量
进口温度
进口压力
Ga(kg/s)
70.0
Gf(kg/s)
1.6565
T2?(K)
777.8
P2?(MPa)
2.001325
4.2 温度场模拟结果及分析
燃烧室内温度的变化以及出口截面处温度的变化是燃烧室乃至整个航空发动机的主要性能指标之一，燃烧室内的温度及其分布变化将直接影响航空发动机其他性能
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某型航空发动机燃烧室性能数值模拟
参数变化，因此，燃烧室的温度场及出口温度分布成为计算研究的重要内容。模拟结果见图4.1至图4.5。
图4.1 x=0截面的温度分布
图4.2 主燃孔截面温度分布图
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