3 / 10
С.В. Мосолов, Д.А. Сидлеров
46
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 2
Рис. 1.
Пространственные линии тока для камеры сгорания без перегородок (
а
)
и с перегородками (
б
)
Для расчета процессов распыливания, испарения, смешения и горения
компонентов топлива внутри форсунок применен разработанный ранее метод
численного моделирования двухфазных турбулентных течений с горением в
осесимметричном приближении [1]. Полученные результаты использованы в
качестве граничных условий для задания распределений параметров потока
(скоростей, концентраций, энтальпии, температуры, параметров
k
и
) в сече-
нии днища смесительной головки (
x
= 0) при проведении трехмерных расчетов.
Общая структура потока, образующегося при истечении струй из каналов
форсунок, их взаимодействии и догорании в объеме камеры сгорания, видна на
пространственной картине линий тока (см. рис. 1).
Более подробная структура течения на начальном участке изображена на про-
екциях линий тока в разных продольных и поперечных сечениях внутреннего
объема камеры (рис. 2–4). Сложную структуру имеют рециркуляционные зоны,
примыкающие к огневому днищу. Вследствие закрутки круговые струи первона-
чально испытывают деформацию растяжения-сжатия во взаимно перпендикуляр-
ных направлениях. Отметим характерную особенность течения в камере с перего-
родками — мощную вихревую структуру, образующуюся в угловой зоне между
огневым днищем, перегородкой и боковой стенкой камеры (рис. 1,
б
, 2,
б
, 3,
б
).
Установка перегородок также кардинальным образом меняет картину линий тока
у боковой стенки камеры (см. рис. 2). Регулярная структура потока с периодом
z
ф
,
имеющего монотонное направление, меняется на нерегулярную с переменным
направлением течения. Сильно различаются картины течения у левой и правой