凹腔与主流相互作用对驻涡燃烧室流动和燃烧特性影响的机理研究

项目名称： 凹腔与主流相互作用对驻涡燃烧室流动和燃烧特性影响的机理研究

项目编号： No.51506086

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 金义

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 21万元

中文摘要： 研究凹腔与主流相互作用对驻涡燃烧室流动和燃烧特性影响的机理符合当前驻涡燃烧及其他分级燃烧理论与技术发展的需要。项目以此为对象开展试验与数值模拟研究工作。研究中应用粒子图像测速仪和激光多普勒测速仪测量不同相互作用方式下的流动特性，揭示相互作用对凹腔内三维旋涡流动和主流流动的影响规律，并结合高速摄影、气体分析仪和高温信号测量系统开展燃烧试验，探索两级相互作用对凹腔燃烧特性、主流燃烧特性以及两级综合燃烧性能的影响规律，同时开展相应数值模拟研究。通过分析总结试验和数值两方面的研究结果，揭示凹腔与主流相互作用影响驻涡燃烧室流动与燃烧特性的内在机理。项目获得的研究结果将有助于驻涡燃烧基本理论的发展，对驻涡燃烧系统的发展具有直接的指导意义，同时对其他分级燃烧理论的发展具有较强的参考价值。

中文关键词： 驻涡燃烧；凹腔；主流；相互作用；机理研究

英文摘要： To investigate the effect of the cavity-mainstream interaction on the flow and combustion characteristics of a trapped vortex combustor meets the need to develop trapped vortex and other similar staging combustion theory and techniques. The present work aims at giving insight into the flow physics and combustion under different interactions, and therefore, providing better understandings of the fundamental mechanism. The particle image velocimetry (PIV) and laser Doppler anemometer (LDA) are going to be used to measure the flow field with various cavity-mainstream interactions. The high-speed photography, gas analyzer and the high-temperature measurement system would be used in combination to investigate the combustion characteristics. In addition, numerical simulations will also be carried out to get more details. By analyzing both the experimental and the numerical results, the fundamental mechanism of the cavity-mainstream interaction will be revealed. The achievements of the present work are hopefully to not only beneficial to the development of the trapped vortex combustion theory and the trapped vortex combustion system design, but also valuable to other similar staging combustion theory.

英文关键词： trapped vortex combustion;cavity;mainstream;interaction;mechanism investigation