燃烧室热-声-结构耦合数值研究

摘要：

航空发动机燃烧室多种载荷间的交变作用是影响其工作稳定性及疲劳寿命的重要因素.应用有限元方法开展了燃烧室多场耦合数值研究,对比分析了不同网格质量、湍流模型、流体速度及材料属性等因素对模拟产生的影响,并运用ANSYSWorkbench 14.0分别采用单向与双向耦合方式仿真分析了热-声-结构耦合作用下的结构动力特性.通过试验数据与模拟结果的对比分析,得出网格质量对计算时间和准确性影响较大,湍流模型主要影响温度、压力与速度等流场结果,而流体速度对流场温度和结构振动频率等具有较大影响;耦合作用产生的根源为燃烧不稳定性,热载荷较之声载荷对结构振动影响更大且在频率为275 Hz和385 Hz附近时耦合对振动影响较强.研究工作对燃烧室设计等具有重要实际意义.

关键词：燃烧室、数值模拟、网格质量、湍流模型、双向耦合

所属期刊栏目：15

分类号：V231.92(航空发动机（推进系统）)

资助基金：航空科学基金2012ZB54007

在线出版日期：2015-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：155-161