Simulación de Grandes Remolinos de las Influencias de la Estructura de la Etapa Piloto en las Características del Flujo en un Combustor de Aumento de Temperatura Centralmente Etapado
Autores: Hu, Ge; Qin, Qiongyao; Jin, Wu; Li, Jianzhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación de Grandes Remolinos de las Influencias de la Estructura de la Etapa Piloto en las Características del Flujo en un Combustor de Aumento de Temperatura Centralmente Etapado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Militar
Aumento de temperatura alta
Combustor
Características de flujo
Estructura de etapa piloto
Número de remolino
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La técnica de combustión de etapas centrales se utiliza a menudo en el combustor militar de alta temperatura. La estructura de la etapa piloto afecta las características del flujo en el combustor de etapas centrales, lo que a su vez afecta el rendimiento de la ignición, la combustión y las emisiones de los motores aéreos militares. Para aumentar la capacidad de flujo del girador, se diseñó un girador con una estructura de canal no rotativa. En este trabajo, se investigan las influencias de la estructura de la etapa piloto en las características del flujo en el combustor de alta temperatura de etapas centrales. Los campos de flujo de combustores con diferentes números de remolino de la etapa piloto (0.44, 0.60 y 0.71) se analizan mediante simulación de grandes remolinos (LES). Los resultados demuestran que la zona de recirculación primaria (PRZ) se vuelve gradualmente más larga y ancha a medida que aumenta el número de remolino de la etapa piloto. En los combustores con tres estructuras diferentes de la etapa piloto, se formó el núcleo de vórtice precesante (PVC) cerca de la capa de cizallamiento en la salida de la etapa piloto. La frecuencia del PVC disminuyó de 1670 Hz a 1425 Hz y 1400 Hz con el aumento del número de remolino de la etapa piloto de 0.44 a 0.60 y 0.71, respectivamente, y la posición de ruptura del PVC se desplazó hacia adelante. Se utilizan los métodos de descomposición ortogonal adecuada (POD) y descomposición de modos dinámicos (DMD) para analizar los campos de flujo dinámicos. Se observó que la frecuencia correspondiente de la estructura de pulsación principal disminuyó y la inestabilidad del flujo se agravó con el aumento del número de remolino de la etapa piloto. Los resultados profundizan la comprensión de las influencias de la estructura de la etapa piloto en las características del flujo en el combustor de alta temperatura de etapas centrales.
Descripción
La técnica de combustión de etapas centrales se utiliza a menudo en el combustor militar de alta temperatura. La estructura de la etapa piloto afecta las características del flujo en el combustor de etapas centrales, lo que a su vez afecta el rendimiento de la ignición, la combustión y las emisiones de los motores aéreos militares. Para aumentar la capacidad de flujo del girador, se diseñó un girador con una estructura de canal no rotativa. En este trabajo, se investigan las influencias de la estructura de la etapa piloto en las características del flujo en el combustor de alta temperatura de etapas centrales. Los campos de flujo de combustores con diferentes números de remolino de la etapa piloto (0.44, 0.60 y 0.71) se analizan mediante simulación de grandes remolinos (LES). Los resultados demuestran que la zona de recirculación primaria (PRZ) se vuelve gradualmente más larga y ancha a medida que aumenta el número de remolino de la etapa piloto. En los combustores con tres estructuras diferentes de la etapa piloto, se formó el núcleo de vórtice precesante (PVC) cerca de la capa de cizallamiento en la salida de la etapa piloto. La frecuencia del PVC disminuyó de 1670 Hz a 1425 Hz y 1400 Hz con el aumento del número de remolino de la etapa piloto de 0.44 a 0.60 y 0.71, respectivamente, y la posición de ruptura del PVC se desplazó hacia adelante. Se utilizan los métodos de descomposición ortogonal adecuada (POD) y descomposición de modos dinámicos (DMD) para analizar los campos de flujo dinámicos. Se observó que la frecuencia correspondiente de la estructura de pulsación principal disminuyó y la inestabilidad del flujo se agravó con el aumento del número de remolino de la etapa piloto. Los resultados profundizan la comprensión de las influencias de la estructura de la etapa piloto en las características del flujo en el combustor de alta temperatura de etapas centrales.