Test on effect of swallowing water on component performance of reverse⁃flow combustor
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摘要:
以全环回流燃烧室验件为平台，试验研究了吞水量对燃烧室进口温度、燃烧效率、燃烧室当量温升、燃烧室出口温度分布系数（OTDF）、燃烧室出口径向温度分布系数（RTDF）等燃烧室性能的影响。试验结果表明：发动机不同的工作状态，在吞水量为燃烧室进口空气流量5%的范围内，随着燃烧室吞水量的增加，燃烧室进口温度、燃烧效率、总压损失和当量温升均会降低，地面慢车燃烧效率从99.3%下降到97.2%；燃烧出口温度场品质变差，设计点状态的燃烧室出口温度分布系数值由0.23升高到0.28；地面慢车燃烧室熄火油气比由0.004 5升高到0.006 5，熄火边界缩小。
Abstract:The test of a certain annular reverse⁃flow combustor performance change after swallowing water was carried out，the combustor performance was measured，including the inlet temperature，combustion efficiency，equivalent temperature rise，overall temperature distribution factor （OTDF） and radial temperature distribution factor （RTDF），etc.The results showed that：when the mass of swallowing water ranged from zero to 5%，with the increase of the mass of swallowing water in all flight states，the inlet temperature and total pressure loss decreased，equivalent temperature rise decreased and ground idle combustion efficiency decreased from 99.3% to 97.2%.overall temperature distribution factor and radial temperature distribution factor increased，of which overall temperature distribution factor increased from 0.23 to 0.28 in design state.The lean blowout fuel and air ratio of ground idle state increased from 0.004 5 to 0.006 5 and the lean blowout boundary became narrower.
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图 2 燃烧室部件吞水试验原理图
Figure 2. Schematic diagram of the swallowing water test of combustor component
图 4 吞水量对燃烧室进口空气温度的影响
Figure 4. Mass of swallowing water versus air temperature at the combustor inlet
图 6 吞水量对燃烧室当量温升的影响
Figure 6. Mass of swallowing water versus equivalent temperature rise of combustor
图 9 吞水量对燃烧室总压损失的影响
Figure 9. Mass of swallowing water versus total pressure loss of combustor
表 1 主要测试测量设备名称及精度
Table 1. Name and precision of main measurement instrument
序号 设备名称 精度 1 标准流量喷嘴 ±1% 2 质量流量计 ±0.5% 3 压力测量系统 ±0.5% 4 K分度热电偶 ±2 K 5 B分度热电偶 ±5 K 6 GC⁃920气相色谱仪 ±1.0% 
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表 2 试验状态参数
Table 2. Test state parameters
试验状态编号 进口空气温度/K 进口空气压力/MPa 发动机状态 1 481.0 0.40 地面慢车 2 701.0 1.49 最大连续 3 710.8 1.55 中间状态 4 717.7 1.59 设计点
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