具支架及凹槽之超音速燃燒流場模擬分析

Translated title of the thesis: Numerical Analyses of Supersonic COmbustion Flows with Strut and Cavity
  • 張 根榜

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

超音速燃燒衝壓引擎已經發展了數十年,使用之燃料由氣態燃料轉為液態燃料,而液態燃料之使用增加了流場之複雜性,因須考慮液態燃料之霧化效果、蒸發過程以及燃燒延遲之影響。而為了延長駐焰時間以及增加燃燒效率,在燃燒室添加了支架以及凹槽等駐焰機構,此舉更增加了實驗量測之困難,因此本文將使用CFD計算流體力學軟體ANSYS FLUENT進行具凹槽以及支架之超音速燃燒流場數值模擬計算,紊流模式採用SST k-ω,使用層流有限速率燃燒模式。針對具凹槽以及支架外型之燃燒室進行模擬分析,首先進行不同L/D值之凹槽進行分析,發現在L/D=2 6、3 6以及4 6比較後,值4 6所呈現之燃燒效率最好,顯示出不同L/D值之凹槽會呈現不同燃燒效率。其次進行不同燃料流率之分析,在流率4 6g/s、6 2g/s以及8g/s比較後,其流率4 6g/s所呈現之燃燒效率最好,因在其有限之燃燒室長度內,所能燃燒之燃料流率有限,且較大之燃料流率也會因導致較長燃燒點火延遲,影響燃燒效率。最後更改其注射位置,其結果與原始結果相差不多,推測由於燃料流率較小,所導致燃燒效率呈現相當一致,未來可考慮注入不同燃料流率以觀察其流場變化。
Date of Award2014 Jul 4
Original languageChinese
SupervisorTsung-Leo Jiang (Supervisor)

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