微小型甩油盘式燃烧室若干关键技术研究 被引量：6

1

作者 陈晓丽 蒋雪辉 +4 位作者 何悟 蔡文哲 戴四敏 郑严 赵学成 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期296-303,共8页

微小燃烧室设计技术是微型涡轮发动机核心技术之一。研制成功了一款微小型叶片式甩油盘燃烧室,对研制过程进行分析,突破的关键设计技术有:火焰筒容积应足够大,保证停留时间不低于5ms,容热强度在经验范围内;合理设计甩油盘,保证全工况雾... 微小燃烧室设计技术是微型涡轮发动机核心技术之一。研制成功了一款微小型叶片式甩油盘燃烧室,对研制过程进行分析,突破的关键设计技术有:火焰筒容积应足够大,保证停留时间不低于5ms,容热强度在经验范围内;合理设计甩油盘,保证全工况雾化质量良好;构造多涡小涡的主燃区流场结构,控制射流强度和深度;合理分配流量,主燃区稍富油,其后采取小气量逐渐进气方式给气。 展开更多

关键词 微小燃烧室 燃烧室设计 甩油盘 试验 数值模拟

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甲烷/空气在微小型Swiss-roll燃烧器内燃烧的实验研究 被引量：15

2

作者 李军伟 钟北京 王建华 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期195-200,共6页

为了解微小型Swiss-roll燃烧室的工作特点,进行了甲烷/空气预混气的燃烧实验,获得了燃烧器的可燃极限,研究了回热对燃烧器可燃极限的影响。结果表明,当甲烷流量在0.8-2.7mg/s之间时,所设计的微燃烧器能够实现CH4/空气的稳定燃烧,并确保... 为了解微小型Swiss-roll燃烧室的工作特点,进行了甲烷/空气预混气的燃烧实验,获得了燃烧器的可燃极限,研究了回热对燃烧器可燃极限的影响。结果表明,当甲烷流量在0.8-2.7mg/s之间时,所设计的微燃烧器能够实现CH4/空气的稳定燃烧,并确保火焰位于燃烧器的中心。存在回热时,燃烧器的富氧极限减小,从没有回热时的0.7减小到0.5。但是可燃极限并不关于ER=1对称,富燃极限大,而富氧极限小。同时,对微燃烧器进行了数值模拟,结果表明,燃烧器中心的回流区使燃烧器能够在较大的可燃极限范围内稳定工作。 展开更多

关键词 微小燃烧室 预混燃烧 甲烷 燃烧特性

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微小Swiss-roll燃烧器的数值模拟 被引量：6

3

作者 李军伟 钟北京 王建华 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期533-539,共7页

为了解微小Swiss-roll燃烧室的工作特点,对二维Swiss-roll燃烧器进行数值模拟,采用了CH4/空气的多步反应机理,考虑了燃气对室壁的辐射,研究当量比和入口气流速度对燃烧特性和火焰稳定性的影响.研究结果表明,Swiss-roll燃烧器能够在大的... 为了解微小Swiss-roll燃烧室的工作特点,对二维Swiss-roll燃烧器进行数值模拟,采用了CH4/空气的多步反应机理,考虑了燃气对室壁的辐射,研究当量比和入口气流速度对燃烧特性和火焰稳定性的影响.研究结果表明,Swiss-roll燃烧器能够在大的当量比范围内稳定工作.但上下极限并不对称,富燃时的极限比较小,比化学当量比略小,而富氧的极限比较大.对于相同的当量比,流速较小时,甲烷/空气火焰停留在燃烧器中心区的入口,甲烷全部参加反应;随着气体流速的增加,在燃烧器的中心形成回流区,扩大了燃烧器的富氧可燃极限,有助于火焰稳定,但是甲烷的转化率在减小. 展开更多

关键词 微小燃烧室 预混燃烧 数值模拟 甲烷 燃烧特性

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微细直管燃烧器的散热损失研究 被引量：14

4

作者 李军伟 钟北京 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第20期59-64,共6页

为了解微细直管燃烧器散热损失的大小,采用内径为0.6mm的微细陶瓷管进行氧气和甲烷气体的燃烧实验,测量了微细直管外壁面的温度,研究了氧气和甲烷的总流量和质量比对壁面散热的影响,以及不同总流量下直管壁面温度的动态变化过程。研究... 为了解微细直管燃烧器散热损失的大小,采用内径为0.6mm的微细陶瓷管进行氧气和甲烷气体的燃烧实验,测量了微细直管外壁面的温度,研究了氧气和甲烷的总流量和质量比对壁面散热的影响,以及不同总流量下直管壁面温度的动态变化过程。研究结果表明,混合比小于当量混合比时,随着混合比的增加,燃烧放热功率增加,壁面温度升高,管壁的散热功率增加:管壁的散热量占了很大一部分燃烧放热量,文中测量的管壁散热量最大为燃烧放热量的42%;在管壁散热量中,辐射散热量占很大一部分,最大达到总散热量的65%;随着总流量的增加,燃烧反应区的长度增加,轴向的壁面温差减小,壁面升温速率增大。 展开更多

关键词 微小燃烧室 热损失 燃烧实验 甲烷 氧气

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空气槽对微型Swiss-Roll燃烧器工作特性的影响 被引量：3

5

作者 李军伟 钟北京 +2 位作者 王建华 魏志军 王宁飞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期140-144,共5页

为了解空气槽对平板微型Swiss-roll燃烧器工作特性的影响,采用甲烷-空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验,得到了不同甲烷流量时两种燃烧器的熄火极限和壁面温度.结果表明:甲烷-空气预混火焰能够... 为了解空气槽对平板微型Swiss-roll燃烧器工作特性的影响,采用甲烷-空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验,得到了不同甲烷流量时两种燃烧器的熄火极限和壁面温度.结果表明:甲烷-空气预混火焰能够稳定在两种燃烧器的中心;空气槽的存在有助于扩展微燃烧器的可燃极限,使燃烧器在更大的空气过量系数和更小的甲烷流量下工作;有空气槽的燃烧器中心壁面与边缘壁面存在较大的温度梯度,而没有空气槽的燃烧器外壁温度相差不大,更适合作为平面热源. 展开更多

关键词 微小燃烧室 预混燃烧 甲烷 燃烧特性

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空气槽对微型双通道螺旋型过量焓燃烧器工作特性的影响 被引量：2

6

作者 李军伟 钟北京 +1 位作者 王宁飞 魏志军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期40-45,共6页

为了解空气槽对平板微型双通道螺旋型过量焓燃烧器(Swiss-roll燃烧器)工作特性的影响,采用甲烷/空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验。实验结果表明:空气槽有助于扩展微燃烧器的可燃极限,使燃烧... 为了解空气槽对平板微型双通道螺旋型过量焓燃烧器(Swiss-roll燃烧器)工作特性的影响,采用甲烷/空气预混气,在带有空气槽和没有空气槽的平板Swiss-roll燃烧器中进行燃烧实验。实验结果表明:空气槽有助于扩展微燃烧器的可燃极限,使燃烧器在更大的空气过量系数和更小的甲烷流量下工作,同时增加了燃烧器外壁的温度梯度。另外,对带有空气槽的微燃烧器进行了数值模拟。数值结果表明,高温燃气对未燃混合物有很强的加热作用,一方面使预混火焰面发生倾斜,另一方面使预混火焰在微燃烧器内部的位置随着流速、空气过量系数、外界散热的变化而变化。 展开更多

关键词 微小燃烧室 过量焓燃烧 预混燃烧 燃烧特性

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甲烷/氧气在微细直管内的燃烧和散热研究 被引量：3

7

作者 李军伟 钟北京 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期199-204,共6页

为了解微细直管燃烧器的工作特点,采用内径2 mm和1.4 mm的微细不锈钢管和陶瓷管进行氧气和甲烷气体的燃烧实验,研究了氧气和甲烷在微细管内的燃烧特点以及微细管的散热损失.研究结果表明,当量比小于1时,由于CH4没有完全被氧化,生成了大... 为了解微细直管燃烧器的工作特点,采用内径2 mm和1.4 mm的微细不锈钢管和陶瓷管进行氧气和甲烷气体的燃烧实验,研究了氧气和甲烷在微细管内的燃烧特点以及微细管的散热损失.研究结果表明,当量比小于1时,由于CH4没有完全被氧化,生成了大量的H2和CO气体,减小了燃烧反应的放热量.当量比等于1时,CH4被完全氧化为CO2和水蒸气,此时的放热量最大,同时管壁的散热量也最大.不锈钢管的散热量最大,是发热量的22%,陶瓷管的散热量最大达到了16%.不锈钢管的壁面发射率较大,辐射损失所占的比例较大,最大达到总散热量的70%.由于陶瓷管的导热系数比不锈钢管小,沿轴线方向的壁面温度梯度比不锈钢管大,这样不利于轴向的传热,以及火焰的稳定. 展开更多

关键词 微小燃烧室 甲烷 氧气 燃烧实验 热损失

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微小“Г”型蒸发管在常压条件下蒸发率研究 被引量：9

8

作者 林宇震 刘俊 +1 位作者 许全宏 魏文博 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期843-847,共5页

为研究微小型发动机中的Г型蒸发管的蒸发性能,在进口空气为常压条件下,对微小尺寸Г型蒸发管的蒸发性能进行了试验研究。研究了气油比、进口空气温度以及蒸发管内空气流速的变化对蒸发管燃油蒸发率的影响。试验结果表明,气油比和蒸发... 为研究微小型发动机中的Г型蒸发管的蒸发性能,在进口空气为常压条件下,对微小尺寸Г型蒸发管的蒸发性能进行了试验研究。研究了气油比、进口空气温度以及蒸发管内空气流速的变化对蒸发管燃油蒸发率的影响。试验结果表明,气油比和蒸发管空气进口温度是蒸发率的主要影响因素,蒸发管内空气速度影响并不显著,气油比的增大和空气进口温度的增大都会导致燃油蒸发率的增大。 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 航空发动机 蒸发管 蒸发率 微小型燃烧室

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钝体形状对微小尺度驻涡燃烧室性能的影响 被引量：3

9

作者 郭帅帅 曾卓雄 王浩渊 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期20-25,共6页

为分析钝体形状对微小型驻涡燃烧室性能的影响,对带有矩形、三角形、圆弧形钝体的燃烧室进行了数值模拟。研究表明：钝体形状对钝体尾部回流区长度的影响较大,三角形钝体尾部的回流区最长,为1.1 mm,矩形钝体尾部的回流区最短,为0.95 mm... 为分析钝体形状对微小型驻涡燃烧室性能的影响,对带有矩形、三角形、圆弧形钝体的燃烧室进行了数值模拟。研究表明：钝体形状对钝体尾部回流区长度的影响较大,三角形钝体尾部的回流区最长,为1.1 mm,矩形钝体尾部的回流区最短,为0.95 mm;不同的钝体形状对主流的阻碍程度不同,使得圆弧形钝体的总压损失最低,为2.20%,长方形钝体的总压损失最高,为2.42%;不同的钝体形状对燃烧效率和出口温度分布的影响较小,出口温度分布系数均在0.04-0.06之间。 展开更多

关键词 钝体 微小型驻涡燃烧室 回流区 总压损失 数值模拟

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甲烷在具有隔热通道的微燃烧器中的燃烧特性 被引量：1

10

作者 李军伟 钟北京 王建华 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2001-2004,共4页

为了解微小Swiss-roll燃烧室的工作特点,用平板Swiss-roll燃烧器进行CH4/空气预混气的燃烧实验,获得了不同甲烷流量时燃烧器的熄火极限,分析了燃烧产物成分。结果表明:该燃烧器能够实现CH4/空气的稳定燃烧,并确保火焰位于燃烧器的中心;... 为了解微小Swiss-roll燃烧室的工作特点,用平板Swiss-roll燃烧器进行CH4/空气预混气的燃烧实验,获得了不同甲烷流量时燃烧器的熄火极限,分析了燃烧产物成分。结果表明:该燃烧器能够实现CH4/空气的稳定燃烧,并确保火焰位于燃烧器的中心;当存在回热时,未燃气体被加热,燃烧器的可燃极限范围增大,但上下极限并不对称,富燃极限比较小,而富氧极限比较大,预混气体能够在较大的空气流量下稳定燃烧;燃烧器最高的壁面温度在理论当量比附近,且随着空气流量的增大,火焰温度逐渐下降;空气过量时甲烷可实现较完全燃烧,空气不足时过剩的甲烷转化为H2和CO,减小了燃烧放热量,使燃烧器容易熄火。 展开更多

关键词 微小燃烧室 预混燃烧 实验 甲烷 燃烧特性

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微细直管内甲烷/氧气燃烧的实验和数值模拟 被引量：1

11

作者 李军伟 钟北京 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1370-1374,共5页

为了解微小燃烧室的工作特点,建立了微细直管的实验系统,采用氧气和甲烷气体进行了2种混合比的燃烧实验,实时采集壁面的温度分布。同时考虑微细直管内的燃烧、流动,以及与外界的换热,采用三维数值模拟方法对该微细直管燃烧室进行了数值... 为了解微小燃烧室的工作特点,建立了微细直管的实验系统,采用氧气和甲烷气体进行了2种混合比的燃烧实验,实时采集壁面的温度分布。同时考虑微细直管内的燃烧、流动,以及与外界的换热,采用三维数值模拟方法对该微细直管燃烧室进行了数值计算,数值模拟结果与实验结果比较一致。研究结果表明:微细直管的内径较小,充分燃烧需要很长的微细直管;微细直管与外界的换热量很大,占总燃烧放热的40%左右,其中辐射换热量最大,占总换热量的70%,燃烧室需要采用低发射率的材料来减小辐射散热损失。 展开更多

关键词 微小燃烧室 燃烧 数值模拟 甲烷 氧气

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