金屬燃料渦流燃燒器燃燒流場的數(shù)值模擬.pdf

1、水反應金屬燃料是一種新型的水下高能量密度燃料，可與海水強烈反應放熱，相比于固體火箭推進劑其工作時間較長、可控性能較好且比沖高，可廣泛用于水面或水下推進系統(tǒng)，為此本文研究金屬燃料渦流燃燒器內(nèi)燃燒特性，采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，建立物理模型和數(shù)學模型。采用EDC化學反應模型和k-湍流模型，對鋁水反應進行數(shù)值模擬，通過簡化假設采用液滴蒸發(fā)氣相反應形式進行分析，比較不同條件下的燃燒效率和出口馬赫數(shù)等結(jié)果的差異。
　　本研究主要內(nèi)

2、容包括：⑴建立基本的物理模型，對鋁和水的化學反應進行研究，分析鋁和水蒸汽反應所需條件。⑵探索渦流燃燒器內(nèi)旋轉(zhuǎn)的流體動力學特征，探討渦流燃燒器是否能提高鋁的燃燒效率，使燃燒器內(nèi)燃燒充分且達到穩(wěn)定狀態(tài)。⑶對渦流燃燒器內(nèi)燃燒流場進行數(shù)值模擬。分析燃燒湍流場內(nèi)各物理參數(shù)及運動參數(shù)的變化規(guī)律，初步獲得鋁粉含量與注入水之間的關(guān)系。⑷將渦流燃燒器增加二次注水口，提高鋁粉在燃燒器中的燃燒效率。數(shù)值計算獲得了不同粒徑、質(zhì)量流率和水燃比條件下燃燒流場參數(shù)的