[發明專利]折流式燃燒室氣動性能的快速虛擬數值試驗方法

在審

• 申請號: 201711175310.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107992655A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 王維明;于錦峰;邵伏永;王大磊;王春雪
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種折流式燃燒室氣動性能的快速虛擬數值試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、進行燃燒室一維氣動模型的分區及計算截面選?。?/p>

步驟2.輸入燃燒室一維氣動模型的幾何參數和初始條件，包括：燃燒室進口空氣流量、進口空氣總壓、進口空氣總溫、燃油流量、出口總溫和燃燒室燃燒效率；

步驟3.基于步驟2輸入的燃燒室一維氣動模型的幾何參數和初始條件，計算折流式燃燒室進口狀態及總體性能參數，包括：

(a)燃燒室進口氣流速度系數和速度的計算(公式(1)-(3))；

(b)燃燒室總余氣系數的計算(公式(4))；

(c)燃燒室容熱強度計算(公式(5))；

(d)燃燒室總流阻系數計算(公式(6))和總壓恢復系數估算(公式(11))；

步驟4.基于步驟2輸入的燃燒室一維氣動模型的幾何參數和初始條件，折流式燃燒室火焰筒空氣流量的分配(公式(12)-(13))；

步驟5.基于步驟2輸入的燃燒室一維氣動模型的幾何參數和初始條件，折流式燃燒室火焰筒頭部內流程參數計算，包括：

(a)火焰筒頭部內總溫的計算(公式(14))；

(b)火焰筒頭部內靜壓的計算(公式(15))；

(c)火焰筒頭部內靜溫(公式(19))、氣流密度(公式(16))和總壓的計算((公式(20))；

(d)火焰筒頭部內第i截面的余氣系數(公式(13))、氣流速度(公式(17))、速度系數(公式(18))及射流速度(公式(21))的計算；

步驟6.基于步驟2輸入的燃燒室一維氣動模型的幾何參數和初始條件，折流式燃燒室火焰筒頭部后流程參數計算，包括：

(a)頭部后第i截面壁面進氣孔的空氣流量(公式(22))、疊加空氣流量(公式(23))、余氣系數(公式(25))及射流速度(公式(26))；

(b)頭部后第i截面的總溫(公式(14))、靜溫(公式(19))及氣流密度(公式(28))；

(c)頭部后第i截面的總壓(公式(20))、靜壓(公式(16))、氣流速度(公式(17))及速度系數(公式(18))的計算，燃燒室總壓恢復系數的計算(公式(29))；

步驟7.判斷是否頭部后最后計算截面的流量與頭部后第一個計算截面的流量達到了平衡，如果不平衡，轉向步驟4，修改空氣流量分配，做循環計算，否則結束。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中，根據折流式燃燒室火焰筒內氣流流動的特點，將燃燒室一維氣動模型分為三個計算域：燃燒室頭部區域、燃燒室中部區域和燃燒室出口區域。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1中，根據火焰筒開孔位置，將燃燒室一維氣動模型劃分為n個計算截面,每個區域根據孔排數選擇計算截面數目，第n截面為燃燒室的出口。并取火焰筒沿程各截面環腔高度中點的連線作為火焰筒的中心流線。