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同轴分级燃烧室燃料分布与燃烧特性研究的开题报告
摘要
同轴分级燃烧室被广泛应用于高级涡扇发动机中，将可燃气体分别注入内、外环，实现燃烧室的分级。本文利用数值模拟的方法研究了不同燃料分布对同轴分级燃烧室燃烧特性的影响，主要包括燃料喷射质量流率、燃料注入位置、内环燃料质量比、外环燃料质量比等四个方面。结果表明，合理的燃料分布可以有效提高燃烧效率和减少NOx排放，为同轴分级燃烧室的设计和优化提供了理论依据。
关键词：同轴分级燃烧室；燃料分布；燃烧特性；数值模拟
引言
同轴分级燃烧室是目前高级涡扇发动机中广泛采用的一种燃烧室结构。该燃烧室将可燃气体分别注入内、外环，实现了燃烧区域的分级，从而提高了燃烧效率和降低了NOx排放。燃料分布是同轴分级燃烧室设计中的一个重要参数，合理的燃料分布可以提高燃烧效率和降低NOx排放，从而提高发动机的性能。因此，研究同轴分级燃烧室燃料分布对燃烧特性的影响，对同轴分级燃烧室的设计和优化具有重要意义。
研究内容
本文利用数值模拟的方法，研究了同轴分级燃烧室中不同燃料分布对燃烧特性的影响。主要研究内容包括以下四个方面：
1.燃料喷射质量流率的影响
燃料的喷射质量流率是同轴分级燃烧室中一个重要的参数。为了研究其对燃烧特性的影响，我们分别模拟了不同喷射质量流率下的燃烧室。结果表明，燃料喷射质量流率越大，燃烧室温度越高，同时NOx排放也会相应增加。
2.燃料注入位置的影响
燃料的注入位置对燃烧室中气体混合和燃烧过程具有重要影响。本研究分别模拟了燃料在内外环不同位置注入的情况，发现在内环离燃烧室中心较近的位置注入燃料，燃烧室温度较高，同时NOx排放较高；在外环离燃烧室中心较远的位置注入燃料，燃烧室温度较低，同时NOx排放较低。
3.内环燃料质量比的影响
内外环燃料质量比是同轴分级燃烧室中一个重要的参数。我们分别模拟了不同内环燃料质量比下的燃烧室。结果表明，当内环燃料质量比较低时，内环气流速度较慢，燃烧室中气体混合不充分，导致燃烧效率降低，NOx排放增加；当内环燃料质量比较高时，内环气流速度较快，燃料和空气混合较充分，燃烧效率较高，同时NOx排放较低。
4.外环燃料质量比的影响
外环燃料质量比是同轴分级燃烧室中的另一个重要参数。我们分别模拟了不同外环燃料质量比下的燃烧室。结果表明，当外环燃料质量比较低时，燃烧室中氧气不足，燃烧效率较低，同时NOx排放较高；当外环燃料质量比较高时，燃烧室中氧气充足，燃烧效率较高，同时NOx排放较低。
结论
通过数值模拟的方法，我们研究了同轴分级燃烧室中不同燃料分布对燃烧特性的影响。结果表明，合理的燃料分布可以有效提高燃烧效率和减少NOx排放。具体而言，燃料喷射质量流率越大，燃烧室温度越高，NOx排放也会相应增加；在内环离燃烧室中心较近的位置注入燃料，燃烧室温度较高，NOx排放较高；在外环离燃烧室中心较远的位置注入燃料，燃烧室温度较低，NOx排放较低；内环燃料质量比较高时，燃烧效率较高，NOx排放较低；外环燃料质量比较高时，燃烧效率较高，NOx排放也较低。这些结论可以为同轴分级燃烧室的设计和优化提供理论依据。
参考文献
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