本文以航空燃气涡轮发动机中的涡轮叶片间为研究对象,在涡轮相邻叶片间组织燃烧。采用数值模拟的方法,对涡轮叶间的燃烧过程进行模拟研究。首先,提出布雷顿循环逼近卡诺循环的热力学方案,对该方案的理想状态与实际状态进行了热力学分析。研究表明:该新型的热力循环方案,在循环效率和比功方面均优于常规的布雷顿循环。在实际应用中,通过技术上的改进与创新可以实现此方案中等温过程。由鉴于此,本文利用Fluent软件模拟涡轮叶间燃烧室中边燃烧边做功(等温过程)的燃烧过程,先模拟二维涡轮叶间的燃烧过程,包括导向叶片间与动叶间的燃烧,以添加体积力的方式模拟动叶间的燃烧室。研究表明:体积力的添加对流场、火焰分布、燃烧效率以及自激振荡均会产生一定程度的影响。大小合适的正向体积力可以提高燃烧效率,与此同时,会加剧燃烧室的不稳定性改变自激振荡的频率。当加速度为a=4.575?10~5 m/s~2时,火焰高温区发生断裂。体积力为负向时则反之:负向体积力绝对值的变大,发现振荡减弱直至消失。总之负向体积力有利于燃烧的稳定,但是对燃烧室内的燃烧起抑制作用。通过简化的三维燃烧室模型,分为静止与旋转两种状态。以燃烧室旋转模拟三维涡轮动叶间的燃烧过程。通过改变转速以改变体积力。研究表明:三维静态燃烧室中火焰与流场的分布与二维相符,出现了振荡燃烧。三维旋转燃烧室在转速r=875 r/min与r=1500r/min区间时,高速预混燃气在燃烧室可维持稳定的燃烧,燃烧效率增加显著。转速过小则会导致燃烧效率的降低,转速过大则会在燃烧室尾部出现火焰的偏移,亦是火焰不稳定的表现。适当的体积力有利于燃烧的稳定,并且对整体的燃烧过程有促进作用。