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燃烧科学与技术
JournalofCombustionScienceandTechnology
2021，27(4)：434-442
DOI10.11715/rskxjs.R202009012
双旋流模型燃烧室高温区演化分析
高东硕，金捷，沈硕，李敏，曾家，王方
(北京航空航天大学能源与动力工程学院仿真研究中心，北京100191)
摘要：针对旋流火焰高温区演化问题，使用基于LES-TPDF方法的AECSC两相湍流燃烧程序，模拟径向双旋
流模型燃烧室GTMC流场．将温度高于1700K的区域定义为高温区，并将高温区绕中心旋转一圈的时间定义为
一个周期，分析在轴向位置Y/D在0～5的范围内燃烧室流场中局部高温区的演化．研究发现流场剪切层附近存
在低频率大尺度的旋涡结构(进动涡核PVC)，PVC使附近的流体出现进动特征，促进燃烧和放热．在轴向位置
Y/D在0～5范围内，筛选出的高温区域在空间上处于同一个大尺度流动结构中，因此在垂直轴向的不同截面上
高温区变化频率均在1000～2500Hz，且与进动涡核变化频率近似．综上说明PVC导致燃烧场出现不稳定性，
影响高温区形成和演化．
关键词：大涡模拟；AECSC程序；旋流；局部高温区；进动涡核
中图分类号：TK16文献标志码：A文章编号：1006-8740(2021)04-0434-09
EvolutionAnalysisofHighTemperatureZonesina
Double-SwirledModelCombustor
GaoDongshuo，JinJie，ShenShuo，LiMin，ZengJia，WangFang
(SimulationResearchCenter，SchoolofEnergyandPowerEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)
Abstract：Focusingontheevolutionproblemofhightemperaturezonesofswirledflame，usingAeroEngine
CombustorSimulationCode(AECSC)，atwo-phaseturbulentcombustionprogrambasedontheLES-TPDF
method，theflowfieldofgasturbinemodelcombustor(GTMC)，whichisaradialdouble-swirledmodelcom-
bustor，wassimulated.Whenthetemperatureofthezonesishigherthan1700K，theyaredefinedashightem-
peraturezones，andthetimethathightemperaturezonesrotatearoundthecenteronceisdefinedasaperiod.The
evolutionoflocalhightemperaturezonesintheflowfieldwasstudiedwithintherangeofaxialY/D＝0—5.The
resultsshowthatthereexistsalow-frequencylarge-scalevortexstructure(precessionvortexcore(PVC))nearthe
shearlayeroftheflowfield.PVCleadstotheprecessioncharacteristicofthenearbyfluidandpromotescombus-
tionandreleasingheat.WithintherangeofY/D＝0—5intheaxialdirection，theselectedhightemperaturezones
areinthesamelarge-scaleflowstructureinspace.Therefore，thechangedfrequenciesofthehigh-temperature
zonesondifferentsectionsperpendiculartothea
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