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对重要能量转换装置的燃气轮机的研究对国防军事及工业领域具有重要意义。燃烧室是燃气轮机的重要组成部件，其性能的提升是燃气轮机技术中的重要课题。先进燃气轮机的燃烧室应在宽广的工作包线内同时具备燃烧效率高、总压损失低、燃烧稳定性好、出口温度分布均匀等性能。传统的燃烧室无法同时满足上述各项要求，因此有必要对新型燃烧室进行研究及探索。本文以三通道环形驻涡燃烧室(TATVC)为研究对象，采用理论分析、数值模拟，提出并研究了在TATVC基础外形上引入的扰流板及导流片的结构参数对燃烧室性能的影响；研究了进气速度、出口压强对带不同形状中心体的TATVC的性能影响。
首先，将导流片引入TATVC，研究了不同导流片结构参数对TATVC的流场结构、旋涡特性、燃烧效率、总压损失系数等的影响。研究结果表明，凹腔内形成理想双涡结构，有利于增强凹腔与主流的热质掺混，稳定凹腔点火源，大幅度提升燃烧效率；导流片结构参数a/E对燃烧效率、总压损失系数的影响最大，b/H、c/L对燃烧效率几乎没有影响，c/L对总压损失系数影响较大；当a/E=0.5、b/H=0.5及c/L=0.5时，燃烧室性能最佳，燃烧效率99.6698％，总压损失系3.1268％。
其次，提出了带扰流板的TATVC结构。结果表明，扰流板的分流作用有利于增强冷热气流的掺混，因此燃烧效率显著提高；扰流板与后钝体安装端面水平夹角θ对燃烧效率、总压损失系数影响最大，其次是后钝体高度H，而前后钝体之间距离L对燃烧效率、总压损失系数影响较小。燃烧室性能最佳时，扰流板的几何参数分别为θ=40°，H/B=0.7，L/B=0.6，此时燃烧效率99.864％，总压损失系数1.813％。
而后，研究了楔型、U型、V型、双U型、双V型等5种中心体对TATVC的流场结构、燃烧效率、总压损失系数及出口温度分布等的影响。不同进气速度时的研究结果表明，进气速度增大使得各中间体后方驻涡涡心向后移动，燃烧效率略微下降，总压损失系数明显增大，燃烧室径向出口总压分布均匀性变差，V型中间体始终形成对称双涡结构，U型中间体、双U型中间体、双V型中间体后方大涡小涡交替发展；不同出口背压时的研究结果表明，背压增大，涡心向后移动，总压损失系数明显降低，燃烧效率基本不变，燃烧室最高温度降低，V型中间体能够形成对称双涡结构，双U型中间体后方由单涡结构变成双涡结构；楔体中心体燃烧室始终能够获得较高燃烧效率，较低的总压损失系数，良好的出口温度分布及径向出口总压分布以及稳定的双涡结构。
最后，论文对全文进行了总结并指出了进一步的研究方向。
首先，将导流片引入TATVC，研究了不同导流片结构参数对TATVC的流场结构、旋涡特性、燃烧效率、总压损失系数等的影响。研究结果表明，凹腔内形成理想双涡结构，有利于增强凹腔与主流的热质掺混，稳定凹腔点火源，大幅度提升燃烧效率；导流片结构参数a/E对燃烧效率、总压损失系数的影响最大，b/H、c/L对燃烧效率几乎没有影响，c/L对总压损失系数影响较大；当a/E=0.5、b/H=0.5及c/L=0.5时，燃烧室性能最佳，燃烧效率99.6698％，总压损失系3.1268％。
其次，提出了带扰流板的TATVC结构。结果表明，扰流板的分流作用有利于增强冷热气流的掺混，因此燃烧效率显著提高；扰流板与后钝体安装端面水平夹角θ对燃烧效率、总压损失系数影响最大，其次是后钝体高度H，而前后钝体之间距离L对燃烧效率、总压损失系数影响较小。燃烧室性能最佳时，扰流板的几何参数分别为θ=40°，H/B=0.7，L/B=0.6，此时燃烧效率99.864％，总压损失系数1.813％。
而后，研究了楔型、U型、V型、双U型、双V型等5种中心体对TATVC的流场结构、燃烧效率、总压损失系数及出口温度分布等的影响。不同进气速度时的研究结果表明，进气速度增大使得各中间体后方驻涡涡心向后移动，燃烧效率略微下降，总压损失系数明显增大，燃烧室径向出口总压分布均匀性变差，V型中间体始终形成对称双涡结构，U型中间体、双U型中间体、双V型中间体后方大涡小涡交替发展；不同出口背压时的研究结果表明，背压增大，涡心向后移动，总压损失系数明显降低，燃烧效率基本不变，燃烧室最高温度降低，V型中间体能够形成对称双涡结构，双U型中间体后方由单涡结构变成双涡结构；楔体中心体燃烧室始终能够获得较高燃烧效率，较低的总压损失系数，良好的出口温度分布及径向出口总压分布以及稳定的双涡结构。
最后，论文对全文进行了总结并指出了进一步的研究方向。