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环形旋流燃烧室点火过程的数值研究的开题报告
一、选题背景
随着现代燃气轮机等航空航天大型设备的不断发展，燃烧室作为其中重要的组成部分，需要具有高效、稳定、可靠等特点。而其燃烧过程中温度、压力等参数的控制和优化，成为了工程领域的一个热点问题。与此同时，数值模拟技术的不断提高，为燃烧室研究提供了新的途径。
本次选题旨在针对环形旋流燃烧室点火过程进行数值研究，提高对其燃烧过程的理解和掌握，为燃烧室的优化设计和控制提供参考。
二、研究内容
1.环形旋流燃烧室基本结构和燃烧过程分析
环形旋流燃烧室是一种利用气体旋流进行混合燃烧的燃烧室，其结构特点为环形布置的旋流器与热源相连，旋流器内壁产生的旋转气流与燃气混合后，在稳态时形成一个环形的火焰。本部分将对其结构特点和燃烧过程进行深入分析。
2.环形旋流燃烧室点火数值模拟
采用数值模拟方法，对环形旋流燃烧室点火过程进行仿真分析。通过建立数值计算模型，分析燃气流动、燃烧过程中的温度、压力、速度等参数，并研究不同工况下的燃烧特性及控制方法。
3.数值结果分析及优化
基于数值模拟结果，进一步分析环形旋流燃烧室在不同工况下的燃烧特性、稳定性等性能指标，并结合实验验证结果，对其优化设计和控制进行研究，提高燃烧室的效率和可靠性。
三、研究意义
1.为环形旋流燃烧室的优化设计提供理论依据和技术支撑。
2.增进对环形旋流燃烧室燃烧特性和控制方法的理解，提高其燃烧过程可靠性和温度、压力等参数的控制能力。
3.对燃气轮机、航空航天等领域的工程实践具有重要的指导意义。
四、研究方法
本次研究将采用数值模拟方法对环形旋流燃烧室的燃烧过程进行分析和优化，具体研究方法如下：
1.建立数值计算模型，采用ANSYSFluent等软件进行燃气流动和热传递方程的数值求解。
2.对环形旋流燃烧室的燃烧过程进行数值仿真，并分析燃气流动、燃烧特性、温度、速度、压力等参数的变化规律。
3.基于模拟结果和实验验证结果，对环形旋流燃烧室进行优化设计和控制，提高其效率和可靠性。
五、研究计划
本研究拟分为以下几个阶段：
1.文献查阅和理论分析（1个月）
对环形旋流燃烧室的相关文献进行搜集和阅读，深入分析其结构与燃烧过程，并提出数值研究方案。
2.数值模拟建模和仿真（3个月）
采用ANSYSFluent等软件建立数值计算模型，并对环形旋流燃烧室点火过程进行数值仿真，分析燃气流动、燃烧过程中的温度、压力、速度等参数变化规律。
3.数值结果分析和优化设计（2个月）
基于仿真结果，分析环形旋流燃烧室燃烧特性和稳定性，在模拟和实验验证的基础上进行优化设计和控制，提高燃烧室的效率和可靠性。
4.论文撰写和答辩（2个月）
撰写论文并进行答辩。
六、预期成果
通过本次研究，预期达到以下成果：
1.深入理解环形旋流燃烧室的结构和燃烧过程。
2.建立数值计算模型，对其点火过程进行仿真分析。
3.分析环形旋流燃烧室的燃烧特性和稳定性，并提出优化设计和控制方法。
4.形成学术论文，对环形旋流燃烧室的研究提供新的思路和方法。
七、参考文献
1.曹锋，秦健，刘鸿德.环形旋流燃烧器的优化设计和研究[J].机电工程技术，2016(2)：17-20.
2.MumcuA，YapıcıS.Acomputationalefficiencystudyofaswirl-stabilizedannular
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3.李伟，赵欣，张涛等.基于CFD的环形旋流燃烧器燃烧特性数值模拟与分析[J].中国电机工程学报，2019，39(14)：4454-4463.