大體積力場中燃燒過程的數(shù)值模擬.pdf

1、在對航天器或殲擊機在大體積力場中的燃燒問題的解釋以及開發(fā)新型發(fā)動機的需要，希望拓展大體積力中的燃燒知識。本文采用計算流體力學(xué)軟件——FLUENT對擴散火焰在體積力場中的燃燒過程進(jìn)行了研究。
　　文中通過模擬超重力場對燃燒過程的影響，來研究僅存在與射流速度方向在同一直線上的體積力的情況。模擬發(fā)現(xiàn)：當(dāng)超重力場與當(dāng)?shù)刂亓龇较蛞恢聲r，體積力對火焰起拉伸的作用，且隨著體積力的變大，火焰最高溫度單調(diào)下降；當(dāng)二者方向相反時體積力對火焰起壓縮的

2、作用，且隨著體積力的變大，火焰最高溫度迅速上升然后緩慢下降。文中還對超重力場與當(dāng)?shù)刂亓龇较蛳喾磿r的情況，進(jìn)行了熄火分析，并擬合出不同空燃比下火焰熄火極限G值的曲線。
　　在射流速度與離心力方向相同的工況下，通過改變?nèi)紵业霓D(zhuǎn)速，使體積力場發(fā)生變化。得出，隨著轉(zhuǎn)速的增大，火焰有向左下方偏轉(zhuǎn)的趨勢；火焰最高溫度隨轉(zhuǎn)速變化的曲線出現(xiàn)先增后減的趨勢，且在該曲線最大值的轉(zhuǎn)速下，出現(xiàn)了“一”字形火焰。筆者將其歸結(jié)為：射流動量與浮力效應(yīng)的平衡

3、。同時得出該工況不同空燃比下，火焰熄火極限轉(zhuǎn)速，并將其與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。
　　對射流速度方向與離心力場面（離心力及科里奧利力所在的平面）共面情況下（即β=(90°,θ)時）體積力場對燃燒影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：θ角為負(fù)時，火焰向右偏轉(zhuǎn)，反則反之。且θ角為負(fù)時火焰最高溫度較與θ為正時高。對燃燒發(fā)生在射流速度與離心力場面不共面的情況時（即β=(0,θ)時）的體積力場對火焰形狀的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：隨著θ的增大，火焰有逐漸舒