航空发动机燃烧室涉及旋流、雾化蒸发、掺混、化学反应、湍流与火焰相互作用等多尺度强耦合物理化学过程,相关的高精度建模和数值模拟面临极大的挑战。超大涡模拟是近些年发展的兼顾计算精度、计算效率和强鲁棒性的数值模拟新方法,具备试验室尺度和复杂工程应用场景下湍流流动与燃烧仿真能力。针对航空发动机燃烧室相关流动与燃烧基本特征,阐述了超大涡模拟的理论方法及特点,从旋流流动、湍流燃烧、液雾雾化、碳烟生成、燃烧不稳定等典型多物理过程,以及双旋流模型燃烧室和高温升燃烧室气动性能集成仿真等方面介绍了超大涡模拟的研究进展,对涉及的物理机制进行了分析,为超大涡模拟在航空发动机燃烧室中规模化工程应用提供了坚实支撑。超大涡模拟在较低的计算资源消耗下具备与传统大涡模拟相当的计算精度,是一种经济可承受的

针对废气涡轮增压器新品在可靠性考核试验过程中，其试验台架燃烧室频频出现积碳，导致喷油嘴堵塞熄火或增压器积碳而被迫停机等现象，从燃烧室的燃烧原理出发，对燃烧室的局部结构进行了改进。在后续增压器新品考核时间里，没有出现一次积碳故障停机，大大保证了增压器考核实效。

围绕单管重型燃烧室过渡段带有冲击罩的冷却形式，通过模拟计算对比分析了有无冲击冷却罩形式在过渡段冷却中的作用。

燃料喷嘴双级径向旋流器在燃烧室内形成稳定的回流漩涡结构,有助于燃烧室火焰稳定和提高燃烧效率。文中建立了计算模型,利用CFX软件进行燃烧室的燃烧模拟,研究了燃烧室中流场分布、NO含量分布、温度场分布、燃料分布。模拟计算表明,此燃烧室具有较好的气动特性、稳燃性能与冷却性能,能够在额定工况下长时间稳定工作。

燃机的燃烧室由多个环形薄壁件搭接而成,为了实现有效搭接,每个环形薄壁件都设计成阶梯锥状,同时为了满足高温的使用工况,该薄壁件材质均由高温合金材料构成,因为火焰筒数量众多,该薄壁件的数量也随之增加,这些因素直接导致了其加工成型的难度加大。文中提供了一种挤压成型模具,可有效解决这种薄壁件产品的批量制备问题。