氢燃料燃烧室旋流微扩散方案设计及数值仿真分析.pdf

第37卷第5期燃气涡轮试验与研究Vol37．No．5

2024年1o月GasTurbineandRese盯chl

Experiment0ct．，2024

摘要：为实现航空发动机零碳排放，采用氢燃料对燃油发动机燃烧室进行修改设计及仿真分析。为了不影响涡

轮对燃烧室m【：：_I温度场的要求，燃烧室改氢设计基于相似温度场和火焰筒空气流量分配基本不变的原则．以及最小

化修改设计原则，仅对头部(含喷嘴)开展全新设计，而对机匣仅进行适应性修改设计。数值仿真分析发现：改氢燃

烧室方案的流场与燃油方案的不同，其流场存在角回流区和主回流区，与常规中心分级贫油预混预蒸发燃烧室的流

场相似，高温区集中在主回流区和剪切层内；与燃油方案相比，改氢方案的出口径向温度分布曲线均在沿叶高2／3附

近，出口温度场更加均匀，出口温度分布系数约为o．154，燃烧效率更高，表明燃烧室改氢设计对涡轮影响较小。

关键词：航空发动机；氢燃料；燃烧室；氢涡轮动力；方案设计；数值仿真：微混燃烧

中图分类号：V232．1文献标识码：A文章编号：1672—2620f2024)05—0001—09

Dol：10．3724“．GTER

and

Designnumericalsimulationofcombustion

analysishydrogen

chamberrotation

microdiffusionscheme

MAMao，LI

Cunxiang，LIJiulong，DENGYuanhao，ZHOURenzhi，LI

Long

SichuanGasTurbine61

(AECCEstablishment，Chengdu0500，China)

Abstract：Toachievezerocarbonemissionsfromaviationfuelwasusedtothe

engines，hydrogenmodify

simulationofacertain

offuelcombustorwascamedout．In

design，andanalysistypeengineordernotto

aⅡ．ecttheofthe

turbinefortheneldattheoutletofthe

requirementstemperaturecombustor’thehvdrogen

conVersionof

thecombustorwasbasedontheofsimilar

designneldsand

principletenlperatureunchanged

airnow

distributioninthenametube．Atthesame

time，