LPP燃烧室振荡燃烧火焰和流场相互作用的实验和数值研究

本文开展了贫预混预蒸发(LPP)燃烧室振荡燃烧时火焰–流场相互作用的实验和数值研究。利用数值模拟研究了稳定燃烧时的热态流场和火焰结构,以及振荡燃烧时的燃烧室压力波动及主频,与实验中用PIV、OH-PLIF和压力传感器测得的热态流场、火焰结构和压力波动及主频吻合得较好。对振荡燃烧工况的大涡模拟研究发现：在一个振荡燃烧周期内,燃烧室内压力波动导致了预混预蒸发段前后压差波动,进而引起了预混预蒸发段出口处轴向速度波动和流场扭曲,并伴随着剪切层附近的旋涡形成、发展和脱落。旋涡改变了火焰形状和位置,导致放热率的周期性波动,进而引起流场的周期性波动。周期性波动的放热率和流场耦合,形成火焰–流场的相互作用,使得振荡燃烧持续下去。