论文摘要：先进加力燃烧室喷油杆气动热力性能研究

为提高发动机的推质比，加力燃烧室进口温度越来越高­，由此带来了喷油杆结构故障、燃油结焦、分解等问题，外涵引气冷却加力喷油杆为解决上述问题提高了有效途径。

本文以某型涡扇发动机加力燃烧室外涵引气冷却加力燃烧室喷油杆为研究对象，建立了计算模型，对其进行了流/热/固耦合三维数值模拟研究，获得了主要结构参数和气动参数对气冷喷油杆引气率、冷却空气喷口喷气率分布、加力燃烧室总压恢复系数、壁面平均冷却效果、壁面最高温度的影响规律。

研究发现：引气率随风兜面积增大而增大，随隔热套截面长度增大而线性减小，随隔热套截面宽度增大而线性增大，随外涵流量的增大而线性减小，随内涵流量的增大而线性增大，受出口背压影响甚微；冷却空气喷口喷气率沿气冷喷油杆内冷却空气流向先增大后减小，呈二次曲线规律变化；壁面平均冷却效果随风兜面积增大而线性增大，受隔热套截面积影响不大，随外涵流量的增大而线性增大，受内涵流量和出口背压影响相对较小；壁面最高温度随风兜面积增大而减小，壁面最高温度随隔热套截面积增大而减小，局部会出现波动，随外涵流量的增大而线性减小，随内涵流量的增大而线性增大，受出口背压影响较小，有效遏制内涵高温燃气倒灌进入隔热套是壁面热防护的有效手段。综合考虑流动和换热特性，发现梯形截面风兜上底长LUW=6d、高H=d，隔热套截面长度L0=5d、宽LDW=3.94d模型气冷喷油杆气动热力性能最优。气冷喷油杆气动热力性能不仅受某一个结构或者气动参数单独影响，而且受气冷喷油杆及其外流场综合影响，对其进行全流场数值模拟对于提高计算准确性有重要意义。

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