预冷组合发动机中波瓣混流器对氢气/空气掺混性能影响

摘要

波瓣混流器是一种典型的燃烧室气体混合装置,某预冷组合发动机燃烧室采用了波瓣混流器进行氢气/空气的掺混组织。为了获得不同波瓣混流器修型结构对氢气/空气的掺混性能的影响,分别采用导流结构和锯齿尾缘对波瓣混流器进行修型。通过开展数值仿真和对热混合效率公式的修正,从流场速度分布、流向涡和正交涡以及性能参数方面进行了掺混特性的对比分析。结果表明:导流结构对流场中回流区的分布具有显著影响,导流结构的平面面积越大,回流区范围越大;回流区范围增大会增加初始位置的内外涵速度差2.4倍到6倍,减小平均流向涡强度,增大平均正交涡强度,进而影响热混合效率,其中圆形导流结构在流动初期提高3%,后期降低5.9%;锯齿尾缘修型降低了热混合效率,其中三角形修型结构降低约2.8%,较其他结构最明显。