燃烧振荡论文-宋岸忱,王宁飞,李军伟,刘雨琦

燃烧振荡论文-宋岸忱,王宁飞,李军伟,刘雨琦

导读:本文包含了燃烧振荡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:固体发动机,不稳定燃烧,数值仿真

燃烧振荡论文文献综述

宋岸忱,王宁飞,李军伟,刘雨琦[1](2019)在《不稳定燃烧测试中燃烧室内振荡波形变化情况分析》一文中研究指出不稳定燃烧现象是困扰发动机研制的难题之一,T型燃烧器是测量推进剂压力耦合响应函数的重要方式。随着高能复合推进剂的使用,传统的T型燃烧器很难引起其自激振荡,因此通过外部施加脉冲引起其振荡的手段为大多数研究者所采用。相关的试验理论多要求燃烧室内振荡波形为驻波,但目前在进行相关实验时,脉冲施加后燃烧室内的振荡波形判断缺少一个有效准则,多依照实验者的经验进行判断。基于此,本文采取数值模拟的手段,得出了T型燃烧室内施加脉冲后的几种典型振荡波形,并提出依据燃烧室内波形状况判断实验数据有效性的初步方法。(本文来源于《中国航天第叁专业信息网第四十届技术交流会暨第四届空天动力联合会议论文集——S01固体推进及相关技术》期刊2019-08-14)

郭宸[2](2019)在《等离子体抑制燃烧振荡的特性研究》一文中研究指出在燃气轮机、冲压发动机、焚烧锅炉内部运行的过程中,时常会出现燃烧振荡现象,这极大的降低了燃烧室的安全性及寿命。在现有的对燃烧振荡控制手段均存在一定程度缺陷的背景下,气体放电等离子体作为一种作动迅速、能量消耗低、污染小的物质,为燃烧振荡提供了以一种新型控制方式。因此,本课题选择从分析等离子体影响燃烧振荡的机理,探究单频交流放电、双频组合放电对燃烧振荡现象的影响规律和等离子体抑制燃烧振荡的闭环控制回路的仿真四个方面进行研究:首先,研究了等离子体与燃烧振荡的相互作用。设计了等离子体抑制燃烧振荡的圆筒型机理试验台,根据此试验台初步探索了等离子体的加入对燃烧振荡现象的影响。在此基础上,进一步地通过软件Ansys/Fluent软件模拟计算的方式验证了等离子体影响燃烧振荡的方式。其次,探究了振荡火焰根部/侧壁放电抑制燃烧振荡的特性。测试了单频交流放电在不同电极间条件下的放电效果,掌握了电极间条件发生变化时单频交流放电的变化规律。在此基础上,开展了振荡火焰根部不稳定/稳定放电和振荡火焰侧壁面放电对燃烧振荡现象的特性试验,掌握了不同放电类型对振荡燃烧的影响规律,并提出了振荡火焰根部/侧壁面调控、抑制燃烧振荡的机制。再次,探究、对比了单/双频放电抑制燃烧振荡的特性。针对单频交流激励放电频率与火焰振荡频率相差过高,可能导致对燃烧振荡的控制无法发挥全部效用的问题,设计了一种在单频交流稳定放电与振荡火焰建立了“弱联系”的基础上,额外迭加一个与振荡火焰频率相近的脉冲激励信号,以双频组合放电的形式实现同步调控振荡火焰的方法。基于此开展了双频组合放电的放电特性探究与抑制燃烧振荡的特性试验,获得了不同放电激励参数下对燃烧振荡的调控、抑制规律。最后,对利用等离子体调控燃烧振荡的闭环控制回路进行了仿真。通过对单频交流放电等离子体与燃烧室压力参数之间进行系统辨识操作,获得了二者之间的数学描述模型。并在此数学模型的基础上,利用软件Matlab/Simulink构建了放电等离子体调控燃烧振荡的闭环控制回路,初步测试了此闭环控制回路的控制效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

程林[3](2019)在《轴向旋流器振荡燃烧特性数值模拟研究》一文中研究指出21世纪依然是能源被广泛需要的时代,在新能源未能承担起国民经济产生重任的情况下,还是能源依然无法替代。但煤,石油等等高污染能源确实给环境造成巨大污染,因此天然气成为最好的过渡能源。采用由旋流或钝体产生的再循环区不仅增强了燃料和空气的混合,而且还带回了热燃烧产物以点燃反应物,起到稳定火焰的作用成为大多数燃烧设备的优选燃烧方式。因此,旋流燃烧的方式被广泛应用于各种燃烧设备中。根据已有的研究表明,通过贫燃料预混方式能够降低燃烧室内高温区域的产生,同时预混又可以避免局部富燃料区域的出现。因此这种燃烧方式已被大量应用。然而,贫预混燃烧会引起另一个问题—燃烧不稳定现象。由于旋流燃烧本身的复杂性,再加上燃烧不稳定现象,使得针对此类的研究结论较少。本文以轴向旋流燃烧器为研究对象,利用数值计算软件,对稳态和非稳态时双级轴向旋流器的轴向旋流燃烧不稳定现象进行仿真研究。模型中考虑了布置在预混通道内的轴向旋流器产生旋流,在中心处布置值班火焰起到稳定燃烧的作用,以及叁种不同旋流叶片倾角对于燃烧过程中带来的影响。本文的主要工作由以下几个部分组成:1.通过对两级旋流燃料分级非预混燃烧的研究,发现在一级旋流器叶片出口角改变对燃烧室的流场结构影响较小,只是在文氏管扩张角区域内由下游回流的气体流量增加。而随着一级旋流器叶片出口角的增加,燃料与氧气开始发生反应的位置提前。2.在叁种不同文氏管扩张角条件下,燃烧室内的流动场都呈现了旋流燃烧的流动分布特征,即出现了内、外回流区和旋流射流区域。随着文氏管扩张角的增加,旋流射流的径向扩张也呈现出相同的扩张趋势,同时中心回流区回流中心的位置也随着扩张角的增大而提前。但是,随着扩张角的增大,相同的旋流出口角和相同当量比条件下,同一轴向位置对应的径向最高温度随之减小,沿径向CH4浓度分布也更加均匀,甲烷燃料的扩散在文氏管扩张角增大的情况下更剧烈,避免了燃料堆积在中心轴线附近。3.叁种不同倾角燃烧室内都可以发现,随着进口处射流的速度增大,进入燃烧室内的主射流速度也会增大,这导致射流长度增加,这是因为速度的衰减需要更长的流动距离。由于旋流倾角增加导致叶片在旋流通道内遮盖作用增大,从而导致主射流速度的增大,因此在45°倾角的燃烧室内主射流速度是最大的。另外,非稳态下的中心回流区在不断变化。随着扩张角的增大回流中心的轴向位置不断前移。同时,值班燃料射流长度则进一步缩短。4.在50hz振幅为0.2u条件下室内释热振荡的主频与外加激励主频相同都为50hz,这说明室内释热振荡的主要原因在于进口处的速度扰动影响到燃烧过程。伴随着燃烧室内旋流数的增加引起的涡的耗散现象激发了燃烧室内的释热作用。5.当振幅增大到0.4u时情况发生很大地不同。叁种倾角燃烧室内均出现了强烈的低频耦合振荡。这表明振幅的提高对燃烧室内发生耦合振荡具有重要作用,这表明进口激励的振幅的提高对燃烧不稳定性起到积极地促进作用,进口参数的变化对燃烧过程的影响有很大关联。6.在非稳态周期性的外加激励条件下的数值研究发现,激励频率的改变对旋流燃烧的非稳态过程影响不大。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2019-04-28)

万家欢[4](2019)在《面向燃烧振荡的参数化建模和主动控制技术研究》一文中研究指出为了降低氮氧化合物排放和获得较高的燃烧效率,现代航空发动机燃烧室越来越多地采用燃料与空气预混贫油燃烧方式。然而预混贫油燃烧更易产生振荡现象,并伴随着放热量和压力的大幅波动,使燃烧性能下降并降低燃烧室的使用寿命。本文针对燃烧室燃烧振荡问题,开展燃烧室一维参数化模型的构建,并进行相关的主动控制算法研究。(1)燃烧室燃烧振荡建模。为了简化建模过程,本文针对一维环形燃烧室建模。为了研究燃烧室内声波和燃料热释放间的耦合关系,首先通过叁大守恒方程确立燃料在燃烧室内点火前后速度、温度、压力等平均热力学参数间的关系,随后通过火焰模型表示燃气热释放率与燃气速度间的关系,最后结合边界条件构建完整的燃烧室热声耦合动力学模型。(2)对燃烧室燃烧模型进行频域和时域的分析。频域分析研究燃烧振荡主模态和其他模态下的振荡频率,以及振荡频率在不同的燃气扰动速度下的变化规律。时域分析研究燃气速度和压力随时间变化的规律,以及在非线性燃烧状态下燃气速度和压力振荡的饱和特性。最后分析燃烧室几何参数、进口气流参数以及边界条件对振荡模态的影响。(3)燃烧室燃烧振荡主动控制算法研究。构建相位延迟控制器和H无穷回路成形控制器。两种控制器都通过热释放率的反馈,以扬声器为执行器控制燃烧室的燃烧振荡,拥有较好的振荡抑制效果,且H无穷控制器适用于更宽泛的工况条件。(4)进行燃烧振荡及其主动控制试验,验证燃烧室模型和控制器的有效性。该燃烧试验平台以丙烷作为燃料,能够达到贫油燃烧的工况并激励出燃烧振荡现象,在主动燃烧控制试验中取得了良好的效果,以扬声器为执行机构可抑制振荡幅度24.6dB。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

孙培锋,葛冰,袁逸人,臧述升[5](2018)在《进气参数对LPP燃烧室振荡燃烧特性和火焰结构的影响》一文中研究指出为研究贫预混预蒸发(LPP)燃烧室振荡燃烧规律和LPP火焰结构,利用动态压力传感器测量了LPP燃烧室内不同进气参数下时域及频域上的压力脉动;利用激光诱导荧光(PLIF)测量系统研究了不同进气参数下的LPP火焰结构变化规律。结果表明:随着燃烧室入口流速的增加,激励出的振荡燃烧的当量比区域会减小;在一定的入口流速下,所激励的振荡燃烧主频会随着当量比的增加而增加;随着燃烧室入口空气温度的提高,激励出振荡燃烧的区域会减小,激励出的振荡燃烧的强度会下降,但振荡燃烧的主频均会增加;稳定燃烧时,LPP火焰为V型火焰;振荡燃烧则会将LPP火焰转化为平整型火焰。(本文来源于《热能动力工程》期刊2018年12期)

杨亚晶,谢伟,魏衍举[6](2019)在《Mg-O_2和Mg-CO_2预混气燃烧特性及热声振荡的数值模拟研究》一文中研究指出基于金属镁在高超声速飞行器及火星探测器上的应用,为探讨金属燃料在不同氧化剂环境中的燃烧特性及热声不稳定性机理,开展了数值模拟研究。考虑镁蒸气与O_2和CO_2两种氧化剂的剧烈反应区,构建了预混燃烧的二维燃烧室模型,详细探讨了预混气当量比、预混气初温及入口速度等对燃烧特性及热声振荡特性的影响规律,并与CHEMKIN计算结果进行了比较分析。结果表明,较高的当量比下燃烧室的燃烧速率更快,燃烧平衡温度更高,此外增加预混气初温能加快燃烧室燃烧速率,而更高的入口速度会使燃烧室的压力振荡从低频高振幅振荡向高频低振幅振荡转化。燃烧室的压力振荡同时存在轴向振荡和径向振荡,振荡曲线为高频振荡和低频振荡的不同组合。入口速度对燃烧室压力振荡有较大影响,入口速度越快,振荡频率越高,而声压级越低。此外,预混气当量比和预混气初温对燃烧室的压力振荡也有一定影响。(本文来源于《推进技术》期刊2019年02期)

唐豪杰,朱鼎,陶舒畅,王毅,李冠[7](2018)在《一种双旋流燃烧室燃烧振荡特性的实验研究》一文中研究指出燃烧振荡是发展清洁高效燃气轮机燃烧室技术中需要解决的关键难题之一。针对燃烧振荡问题,本文对一种双径向旋流燃烧器的燃烧振荡特性开展了实验研究。在升负荷的过程中,测量了典型工况的压力和放热率脉动。从时域和频域两个角度,提取了燃烧振荡特征,并对典型的燃烧振荡现象的影响因素进行了分析。研究发现火焰的存在会抑制燃烧器内固有的流动不稳定过程;燃烧振荡可以存在多种模态,燃料配比的变化,会导致燃烧振荡模态发生迁移;在某些工况下,会出现高强度低频的周期性的脉动过程,在此过程火焰位置会周期性的变化,这也会导致燃烧振荡的幅值的相应变化。(本文来源于《东方电气评论》期刊2018年03期)

陈曦明,刘龙,杜敬涛[8](2018)在《柴油机PPCI燃烧模式下预喷策略对缸内高频压力振荡的影响机理研究》一文中研究指出柴油机燃烧噪声产生的原因为气动载荷和高频压力振荡,其中高频压力振荡对燃烧噪声有重要影响。为研究柴油机PPCI燃烧模式下预喷对缸内压力高频振荡产生的影响机理,在一台直喷单缸柴油机进行预主喷燃烧试验。利用小波时频分析的方法,将试验测定的缸压曲线进行处理从而得到缸内高频压力振荡的时频图,并重点对其进行分析。分析结果表明,在预主喷试验条件下,压力高频振荡的影响无法通过放热率定性地反映出来。此外主喷燃烧对高频振荡的影响小于预喷燃烧,而且大预喷量结合较早的预喷时刻的喷油策略产生的高频压力振荡最小。预主喷产生高频压力振荡主要分布在-4~16°CA,压力振荡的频段主要集中于4000~5000 Hz和6000~8000 Hz,其中预喷燃烧产生的高频压力振荡的频率范围比主喷燃烧大。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年09期)

孙培锋,葛冰,袁逸人,臧述升[9](2018)在《LPP燃烧室振荡燃烧机理及二次燃料对振荡的抑制》一文中研究指出开展了贫预混合预蒸发燃烧室(LPP)振荡燃烧机理的实验研究,利用锁相的平面激光诱导荧光(PLIF)测量技术测量了一个振荡燃烧周期内不同相位上贫预混合预蒸发燃烧室火焰结构。研究表明:靠近燃烧室轴线处火焰会间歇性地局部熄灭、重新点燃、逐渐增强;远离燃烧室轴线处火焰会周期性地脱体和融合;计算了LPP燃烧室内瑞利指数分布,瑞利指数为正的两个区域与靠近燃烧室轴线处和远离燃烧室轴线处发生周期性波动的火焰区域重合;确定了LPP燃烧室中的振荡燃烧是由上述两个区域的火焰周期性波动共同作用所激励;通过二次燃料喷射,成功地抑制了LPP燃烧室内的振荡燃烧,实现了振荡燃烧的主动控制。(本文来源于《热能动力工程》期刊2018年04期)

孙培锋,葛冰,袁逸人,臧述升[10](2018)在《贫预混预蒸发燃烧室振荡燃烧特性的实验研究》一文中研究指出针对燃用航空煤油的贫预混预蒸发模型燃烧室的振荡燃烧特性开展了实验研究。实验表明:在相同的燃烧室入口空气燃料混合物流速下,随着当量比的增加,燃烧室振荡燃烧的振荡主频从132 Hz增加到144 Hz,但燃烧室的均方根脉动压力幅值却从1 464 Pa下降到342 Pa。在当量比不变情况下,入流空气燃料混合物流速较低时,容易引发振荡燃烧现象,而当入流空气燃料混合物流速较高时,则燃烧会变得稳定。分析了整个燃烧实验装置的前4阶轴向声学模态频率,发现实验中所激励出的振荡燃烧主频和第二阶轴向声学模态频率吻合的很好。(本文来源于《热能动力工程》期刊2018年03期)

燃烧振荡论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在燃气轮机、冲压发动机、焚烧锅炉内部运行的过程中,时常会出现燃烧振荡现象,这极大的降低了燃烧室的安全性及寿命。在现有的对燃烧振荡控制手段均存在一定程度缺陷的背景下,气体放电等离子体作为一种作动迅速、能量消耗低、污染小的物质,为燃烧振荡提供了以一种新型控制方式。因此,本课题选择从分析等离子体影响燃烧振荡的机理,探究单频交流放电、双频组合放电对燃烧振荡现象的影响规律和等离子体抑制燃烧振荡的闭环控制回路的仿真四个方面进行研究:首先,研究了等离子体与燃烧振荡的相互作用。设计了等离子体抑制燃烧振荡的圆筒型机理试验台,根据此试验台初步探索了等离子体的加入对燃烧振荡现象的影响。在此基础上,进一步地通过软件Ansys/Fluent软件模拟计算的方式验证了等离子体影响燃烧振荡的方式。其次,探究了振荡火焰根部/侧壁放电抑制燃烧振荡的特性。测试了单频交流放电在不同电极间条件下的放电效果,掌握了电极间条件发生变化时单频交流放电的变化规律。在此基础上,开展了振荡火焰根部不稳定/稳定放电和振荡火焰侧壁面放电对燃烧振荡现象的特性试验,掌握了不同放电类型对振荡燃烧的影响规律,并提出了振荡火焰根部/侧壁面调控、抑制燃烧振荡的机制。再次,探究、对比了单/双频放电抑制燃烧振荡的特性。针对单频交流激励放电频率与火焰振荡频率相差过高,可能导致对燃烧振荡的控制无法发挥全部效用的问题,设计了一种在单频交流稳定放电与振荡火焰建立了“弱联系”的基础上,额外迭加一个与振荡火焰频率相近的脉冲激励信号,以双频组合放电的形式实现同步调控振荡火焰的方法。基于此开展了双频组合放电的放电特性探究与抑制燃烧振荡的特性试验,获得了不同放电激励参数下对燃烧振荡的调控、抑制规律。最后,对利用等离子体调控燃烧振荡的闭环控制回路进行了仿真。通过对单频交流放电等离子体与燃烧室压力参数之间进行系统辨识操作,获得了二者之间的数学描述模型。并在此数学模型的基础上,利用软件Matlab/Simulink构建了放电等离子体调控燃烧振荡的闭环控制回路,初步测试了此闭环控制回路的控制效果。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

燃烧振荡论文参考文献

[1].宋岸忱,王宁飞,李军伟,刘雨琦.不稳定燃烧测试中燃烧室内振荡波形变化情况分析[C].中国航天第叁专业信息网第四十届技术交流会暨第四届空天动力联合会议论文集——S01固体推进及相关技术.2019

[2].郭宸.等离子体抑制燃烧振荡的特性研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].程林.轴向旋流器振荡燃烧特性数值模拟研究[D].江苏科技大学.2019

[4].万家欢.面向燃烧振荡的参数化建模和主动控制技术研究[D].南京航空航天大学.2019

[5].孙培锋,葛冰,袁逸人,臧述升.进气参数对LPP燃烧室振荡燃烧特性和火焰结构的影响[J].热能动力工程.2018

[6].杨亚晶,谢伟,魏衍举.Mg-O_2和Mg-CO_2预混气燃烧特性及热声振荡的数值模拟研究[J].推进技术.2019

[7].唐豪杰,朱鼎,陶舒畅,王毅,李冠.一种双旋流燃烧室燃烧振荡特性的实验研究[J].东方电气评论.2018

[8].陈曦明,刘龙,杜敬涛.柴油机PPCI燃烧模式下预喷策略对缸内高频压力振荡的影响机理研究[J].工程热物理学报.2018

[9].孙培锋,葛冰,袁逸人,臧述升.LPP燃烧室振荡燃烧机理及二次燃料对振荡的抑制[J].热能动力工程.2018

[10].孙培锋,葛冰,袁逸人,臧述升.贫预混预蒸发燃烧室振荡燃烧特性的实验研究[J].热能动力工程.2018

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