4 / 12
Рис. 1. Форсунки одного типа в ядре и пристенке; пространственные линии тока
Схема начального участка расчетной области приведена на рис. 1.
Ось
X
расположена в продольном направлении (перпендикулярно дни-
щу форсуночной головки), ось
Y
— в поперечном направлении (пер-
пендикулярно боковой стенке камеры), а ось
Z
— в тангенциальном на-
правлении (параллельно днищу форсуночной головки и боковой стен-
ке). Значение
Х
= 0
соответствует плоскости огневого днища фор-
суночной головки, а значение
Y
= 38
мм — боковой стенке КС. При
выбранной схеме расположения форсунок течение в КС имеет перио-
дическую структуру по направлению
Z
с шагом, равным расстоянию
между форсунками. При проведении расчетов, сечения, в которых ста-
вились периодические граничные условия, располагались посредине
между форсунками, т.е.
Φ
(
z
=0)
= Φ
(
z
=13)
, где
Φ
— любой параметр
потока. Расчетная сетка имела 500 тыс. контрольных объемов.
Для расчета процессов распыла, испарения, смешения и горения
компонентов топлива внутри форсунок применялся метод численного
моделирования двухфазных турбулентных течений с горением в осе-
симметричном приближении. Полученные результаты использовались
в качестве граничных условий для задания распределений параме-
тров потока (скоростей, концентраций, энтальпии, температуры,
k
, )
в сечении днища смесительной головки при проведении трехмерных
расчетов.
Были выполнены два варианта расчетов. В первом варианте рас-
считывался рабочий процесс в КС с многофорсуночной смесительной
головкой, содержащей однотипные струйно-центробежные форсунки,
и завесой из горючего, подаваемого через боковую стенку КС. Во вто-
ром варианте проводился расчет процесса в многофорсуночной КС,
имеющей на головке форсунки разных типов: в ядре потока находятся
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 2 63