Investigación Numérica del Mecanismo de Combustión con Inyección de Múltiples Posiciones en un Combustor de Doble Modo
Autores: Xi, Wenxiong; Xu, Hui; Dong, Tianyang; Lin, Zhiyong; Liu, Jian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación Numérica del Mecanismo de Combustión con Inyección de Múltiples Posiciones en un Combustor de Doble Modo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propagación de llamas
Estabilidad de la combustión
Campo de temperatura
Inyección multiposición
Combustor de modo dual
Eficiencia de combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la propagación de la llama, la estabilidad de la combustión y la uniformidad del campo de temperatura, se aplica inyección multiposición en un combustor de modo dual controlando la liberación de calor en diferentes ubicaciones. Utilizando la reacción química del modelo de combustión de tasa finita y el mecanismo de reacción detallado de la combustión de hidrógeno como lo describe Jachimowski, se analiza la influencia de diferentes patrones de inyección multiposición en un combustor de modo dual. Se eligió el modelo de turbulencia de simulación de grandes remolinos (LES) de una ecuación para definir los términos viscosos turbulentos de subred en un modelo de scramjet tridimensional. Basado en una cámara de combustión, se analizan el efecto de la relación equivalente de inyección (0.35-0.70), la posición relativa de los orificios de la boquilla y la presión de inyección en el proceso de combustión y las características del campo de flujo con inyección multiposición. Se comparan la eficiencia de combustión, los coeficientes de recuperación de presión total y la distribución de presión bajo diferentes condiciones de operación. Observamos que la intensidad de combustión aumenta y la distancia de la cadena de choque de combustión aguas arriba se vuelve mayor con el aumento de las relaciones equivalentes. Cuando la relación equivalente global de la inyección multiposición permanece sin cambios, la disposición de boquillas con un pequeño espacio de inyección, es decir, dos orificios de inyección dispuestos cara a cara en las paredes superior e inferior, o la configuración de múltiples orificios de inyección con la misma presión, pueden aumentar efectivamente la tasa de estabilidad del campo de flujo de combustión. Además, la eficiencia de combustión en la salida y la presión interna de la cámara de combustión en estado estable también mejoran, en relación con el aumento de la pérdida de presión total.
Descripción
Para mejorar la propagación de la llama, la estabilidad de la combustión y la uniformidad del campo de temperatura, se aplica inyección multiposición en un combustor de modo dual controlando la liberación de calor en diferentes ubicaciones. Utilizando la reacción química del modelo de combustión de tasa finita y el mecanismo de reacción detallado de la combustión de hidrógeno como lo describe Jachimowski, se analiza la influencia de diferentes patrones de inyección multiposición en un combustor de modo dual. Se eligió el modelo de turbulencia de simulación de grandes remolinos (LES) de una ecuación para definir los términos viscosos turbulentos de subred en un modelo de scramjet tridimensional. Basado en una cámara de combustión, se analizan el efecto de la relación equivalente de inyección (0.35-0.70), la posición relativa de los orificios de la boquilla y la presión de inyección en el proceso de combustión y las características del campo de flujo con inyección multiposición. Se comparan la eficiencia de combustión, los coeficientes de recuperación de presión total y la distribución de presión bajo diferentes condiciones de operación. Observamos que la intensidad de combustión aumenta y la distancia de la cadena de choque de combustión aguas arriba se vuelve mayor con el aumento de las relaciones equivalentes. Cuando la relación equivalente global de la inyección multiposición permanece sin cambios, la disposición de boquillas con un pequeño espacio de inyección, es decir, dos orificios de inyección dispuestos cara a cara en las paredes superior e inferior, o la configuración de múltiples orificios de inyección con la misma presión, pueden aumentar efectivamente la tasa de estabilidad del campo de flujo de combustión. Además, la eficiencia de combustión en la salida y la presión interna de la cámara de combustión en estado estable también mejoran, en relación con el aumento de la pérdida de presión total.