对V形火焰稳定器回流区内的气体质量和回流区边界上紊流交换率的研究.pdf

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第
卷第
期工程热物理学报
。
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年
月
对
形火焰稳定器回流区内的气体质量
和回流区边界上紊流交换率的研究
姚志华陈瘩王世明

中国科学院工程热物理所
摘要
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本文在
米
秒
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秒三种来流速度下, 对
形火焰稳定器下游的速
度场、密度场进行了测量
在稳定器前方均匀气体的速度增加时, 火焰稳定器回流区内气体旋

涡向下游移动, 回流区内回流气体的总质量减小, 回流区边界上的紊流交换率增加利用测量
结果, 计算了火焰稳定器回流区内气体的总质量和回流区边界上的紊流交换率, 找到了它们和
压力系数之间的关系, 找到了无量纲停留时间和压力系数的关系
、
一前两
在涡轮喷气发动机燃烧室中火焰稳定器有着重要的作用
当稳定器前方均匀气体的
速度达到某一值时, 从稳定器向下游方向的反压力梯度足够强烈, 在稳定器尾迹中建立起

回流旋涡在可燃混合气体燃烧的情况下, 炽热的燃烧产物进人回流区作为稳定燃烧的
、
热源, 在回流区边界上回流区内的燃烧产物和周围气体之间进行质量动量和能量的交
换, 能使可燃混合气体维持燃烧, 火焰稳定


对钝体后回流区边界上的紊流交换过程进行了研究但在以前的文献

中, 假设了回流区内气体的密度是个常数, 在计算回流区体积和面积时使用了经验公式

、
因为回流区内的压力梯度较大, 密度看作常数是不严格的本文在
米
秒
米
秒
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和
米
秒三种来流速度下对
形火焰稳定器下游的速度场密度场和回流区的大
小做了测量。
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从流管的概念出发, 利用下述公式
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可以计算出稳定器尾迹中正则化后的流函数分布, 见图
利用流场测量数据计算出的稳定器的回流区边界可以计算出回流区的体积
火焰稳
定器下游密度场的测量结果见图
、
和
本文在计算中使用了密度场的测量结果, 把
回流区内的密度视为变数, 因此本文对于回流区内气体的总质量和回流区边界上的紊流

交换率的计算精确度大大提高


本文曾于
年
月在无锡中国工程热物理学会第三届年会上宣读
工程热物理学报咋卷
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