供油瞬态喷油杆内燃油结焦机理及规律数值研究

摘要：

为获得喷油杆通断循环供油工作模式下,供油瞬间燃油结焦速率陡增机理,本文建立起沿喷杆轴向的一维非稳态热-流-固耦合换热与燃油结焦计算模型.获得不同时刻壁温、油温与结焦速率等参数轴向分布.通过与连续供油模式下的结果对比,来分析供油瞬间灼热喷杆内壁对燃油热冲击的影响,以获得结焦速率陡增机理.结果表明:通断供油模式下,供油瞬间会迅速形成一尖锐的油温和结焦前体浓度峰值,结焦固相表面反应被迅速激发,结焦速率陡增.在喷杆前端(x=100mm)与底部(x=260mm)附近各存在一结焦速率峰值区域.通断供油模式下,在x=100mm和x=260mm位置处,每个周期供油起始时刻结焦速率峰值分别在5000μg/(cm2·h)和2000μg/(cm2·h)左右,远大于连续供油下的值.但供油结束时刻,供油模式的影响大幅下降.此外通断供油下,供油瞬间热冲击对燃油结焦的影响沿喷杆轴向逐渐减小.减小喷杆供油流量,热冲击的影响有所下降,且随时间先升高后降低.提高进口油温,热冲击的影响显著减小,且随供油时间逐渐降低.

关键词：通断循环供油、喷油杆、热冲击、燃油结焦、数值模拟

所属期刊栏目：42

分类号：V231.1(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金21522605

在线出版日期：2021-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1329-1338