Estudio Experimental sobre el Rendimiento de Ignición/Extinción de un Combustor de Mezcla Directa de Etapa Central y la Construcción de un Modelo de Predicción Ingenieril
Autores: Ling, Wenhui; Zhu, Pengfei; Zhang, Yan; Wang, Yuqing; Wang, Yinhui; Jiang, Ni
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estudio Experimental sobre el Rendimiento de Ignición/Extinción de un Combustor de Mezcla Directa de Etapa Central y la Construcción de un Modelo de Predicción Ingenieril
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ignición
Extinción
Relación aire-combustible
Temperatura de entrada
Presión de entrada
Intensidad de remolino
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El rendimiento de ignición y extinción de la cámara de combustión de un motor es crucial para su rendimiento general, fiabilidad, eficiencia de combustible e impacto ambiental. Este estudio se centra en el rendimiento de ignición y extinción de un combustor de mezcla directa de doble remolino en etapas centrales. El objetivo es construir un modelo de predicción de red de sustitución que estime los límites de ignición y extinción en el combustor de mezcla directa de doble remolino en etapas centrales. Los resultados experimentales indican que la relación mínima de combustible-aire de ignición del combustor inicialmente aumenta y luego disminuye con el aumento de la temperatura de entrada. En contraste, la relación de combustible-aire de extinción disminuye con el aumento de la temperatura de entrada. La relación de combustible-aire de ignición disminuye a medida que aumenta la presión de entrada, mientras que la relación de combustible-aire de extinción también disminuye con el aumento de la presión de entrada. La relación mínima de combustible-aire de ignición inicialmente disminuye y luego aumenta a medida que aumenta la tasa de flujo de entrada. De manera similar, la relación de combustible-aire de extinción disminuye con el aumento de la tasa de flujo de entrada. Además, tanto las relaciones de combustible-aire de ignición como de extinción disminuyen con el aumento de la intensidad de remolino del piloto y del escenario principal. El modelo de red neuronal construido comprende una capa de salida que representa las relaciones de combustible-aire de ignición y extinción y una capa de entrada que incluye variables como temperatura de entrada, presión, tasa de flujo e intensidad de remolino del piloto y del escenario principal. Durante el entrenamiento, el modelo logró un error relativo final del 0.4%, con un error relativo del 0.3% para la relación de combustible-aire de ignición y del 0.5% para la relación de combustible-aire de extinción. Durante la validación, el error relativo fue del 1.7%, con un error relativo del 1.1% para la relación de combustible-aire de ignición y del 2.1% para la relación de combustible-aire de extinción. El modelo de red neuronal demuestra su efectividad en predecir con precisión los valores numéricos de las relaciones de combustible-aire de ignición y extinción, lo que indica su potencial para predicciones de ingeniería en el contexto de combustores de mezcla directa de doble remolino en etapas centrales.
Descripción
El rendimiento de ignición y extinción de la cámara de combustión de un motor es crucial para su rendimiento general, fiabilidad, eficiencia de combustible e impacto ambiental. Este estudio se centra en el rendimiento de ignición y extinción de un combustor de mezcla directa de doble remolino en etapas centrales. El objetivo es construir un modelo de predicción de red de sustitución que estime los límites de ignición y extinción en el combustor de mezcla directa de doble remolino en etapas centrales. Los resultados experimentales indican que la relación mínima de combustible-aire de ignición del combustor inicialmente aumenta y luego disminuye con el aumento de la temperatura de entrada. En contraste, la relación de combustible-aire de extinción disminuye con el aumento de la temperatura de entrada. La relación de combustible-aire de ignición disminuye a medida que aumenta la presión de entrada, mientras que la relación de combustible-aire de extinción también disminuye con el aumento de la presión de entrada. La relación mínima de combustible-aire de ignición inicialmente disminuye y luego aumenta a medida que aumenta la tasa de flujo de entrada. De manera similar, la relación de combustible-aire de extinción disminuye con el aumento de la tasa de flujo de entrada. Además, tanto las relaciones de combustible-aire de ignición como de extinción disminuyen con el aumento de la intensidad de remolino del piloto y del escenario principal. El modelo de red neuronal construido comprende una capa de salida que representa las relaciones de combustible-aire de ignición y extinción y una capa de entrada que incluye variables como temperatura de entrada, presión, tasa de flujo e intensidad de remolino del piloto y del escenario principal. Durante el entrenamiento, el modelo logró un error relativo final del 0.4%, con un error relativo del 0.3% para la relación de combustible-aire de ignición y del 0.5% para la relación de combustible-aire de extinción. Durante la validación, el error relativo fue del 1.7%, con un error relativo del 1.1% para la relación de combustible-aire de ignición y del 2.1% para la relación de combustible-aire de extinción. El modelo de red neuronal demuestra su efectividad en predecir con precisión los valores numéricos de las relaciones de combustible-aire de ignición y extinción, lo que indica su potencial para predicciones de ingeniería en el contexto de combustores de mezcla directa de doble remolino en etapas centrales.