【摘 要】
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航空发动机是飞机的主要结构,一旦发生火灾,可能导致严重的飞机事故。飞机发动机环腔由于位置机匣大小不同导致环腔呈现变截面特点,在变截面环腔中含有大量的发动机附件,其中包括附件齿轮箱、电子控制系统、各种管路。发动机的工作介质有燃油,一旦油液泄露聚集到环腔底部,遇到高温或明火就会发生火灾。本文针对发动机变截面环腔结构件内的火灾特性展开研究,通过对发动机环腔内火灾特性的分析,为航空发动机火警探测系统设计提
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航空发动机是飞机的主要结构,一旦发生火灾,可能导致严重的飞机事故。飞机发动机环腔由于位置机匣大小不同导致环腔呈现变截面特点,在变截面环腔中含有大量的发动机附件,其中包括附件齿轮箱、电子控制系统、各种管路。发动机的工作介质有燃油,一旦油液泄露聚集到环腔底部,遇到高温或明火就会发生火灾。本文针对发动机变截面环腔结构件内的火灾特性展开研究,通过对发动机环腔内火灾特性的分析,为航空发动机火警探测系统设计提供参考作用,也为航空发动机内部灭火系统设计和优化提供理论支持。本文研究的是油池和障碍物对航空发动机典型变截面环腔结构件的火灾特性影响,使用Pyrosim软件建立模型进行分析。首先进行模型的验证,以Trent 800为模型,建立其数值仿真模型,将输出的温度值与已测得的温度作对比,从而验证模型以及数值方法的准确性。其次是关于网格独立性的验证,在网格划分区间内选择多种网格进行比对,确定网格的精准度。最后是有关本文对航空发动机典型变截面环腔结构件的火灾特性分析,根据发动机的设计布局以及可能发生火灾的情况,确定两个影响因素分别是油池和障碍物。油池的影响因素分为油池的位置、尺寸和形状,障碍物的影响因素分为位置和尺寸。建立油池和障碍物的环腔仿真模型,将输出的结果进行分析。结论如下:（1）油池的位置和形状对火灾的温度、速度等参数不会产生数值上的太大影响,只会因为油池的不同对火焰的分布产生影响。油池的尺寸对火灾特性会产生影响,尺寸大的油池,温度较高,火焰蔓延速度较快,烟雾浓度变大。（2）障碍物的位置会影响火焰在环腔中的分布,会影响火焰的蔓延趋势,尺寸大的障碍物会阻挡部分火焰,对环腔内最高温度基本不会产生很大影响。
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