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环形驻涡燃烧室冷态流动特性的数值研究的中期报告
一、研究背景及意义
燃气轮机是当今世界上最常用的工业热能转换设备之一，其具有高效能、灵活性和可靠性等优点，在电力、航空、航天、军事和工业生产等领域得到了广泛应用。燃气轮机的核心部件是燃烧室，其冷态流动特性及燃烧过程对燃气轮机的性能和寿命都有着重要影响。
环形驻涡燃烧室是一种新型燃烧室，其特点是具有循环对称的结构和内置涡轮，能够实现高效能的热能转化和低排放的燃烧过程。然而，环形驻涡燃烧室的内部流动结构比较复杂，需要进行深入的数值模拟和分析，以进一步了解其冷态流动特性和优化设计方案。
本研究通过数值模拟方法，对环形驻涡燃烧室的冷态流动特性进行了研究，对于优化燃烧室结构和提高燃气轮机的性能具有重要意义。
二、研究内容和方法
1.研究内容
(1)分析环形驻涡燃烧室的结构和工作原理，了解其内部流动特点；
(2)建立环形驻涡燃烧室的三维数值模型，包括热源和涡轮的耦合模拟；
(3)使用ANSYSFluent软件对环形驻涡燃烧室的冷态流动特性进行数值模拟，包括速度场、压力场和温度场的分析；
(4)分析不同工况下环形驻涡燃烧室的性能指标，包括压降、平均温度、热效率等。
2.研究方法
(1)基于计算流体力学（CFD）理论，建立数学模型，对环形驻涡燃烧室进行三维流场模拟；
(2)使用ANSYSFluent软件进行数值计算，采用k-ε湍流模型和通量限制代替现实流动中无法准确建模的物理现象；
(3)分析模拟结果，确定环形驻涡燃烧室的内部流动特点和性能指标，为后续优化设计提供依据。
三、研究进展及存在问题
1.研究进展
(1)建立了环形驻涡燃烧室的三维数值模型，包括热源和涡轮的耦合模拟；
(2)使用ANSYSFluent软件进行了数值模拟，得到了环形驻涡燃烧室的速度场、压力场和温度场分布图；
(3)对不同工况下的环形驻涡燃烧室进行了性能指标分析，包括压降、平均温度、热效率等。
2.存在问题
(1)由于环形驻涡燃烧室结构比较复杂，数值模拟细节较多，需要进一步优化模型和计算方法，提高计算精度和准确性；
(2)对于燃烧室内部某些细节的流动特征和调控机理，仍未做深入研究和探索。
四、下一步工作计划
1.进一步优化模型和计算方法，提高数值模拟精度和准确性；
2.探究环形驻涡燃烧室内部某些细节的流动特征和调控机理，包括热源与涡轮的耦合作用、燃烧过程中的流动现象等；
3.分析不同工况下环形驻涡燃烧室的性能指标，优化燃烧室结构，提高热效率和降低排放；
4.进行实验验证，验证数值模拟结果的准确性，并对燃气轮机的性能和寿命进行评估。