近年来,随着经济的快速发展,各个国家对石油资源出现了严重的依赖,过度的石油资源消耗不仅造成了能源危机,对环境也产生了一定威胁。与此同时,生物燃料在全世界范围内不断发展,政府积极鼓励使用生物燃料,同时还提供一定补贴。对于整个航空业,传统的航空煤油是最主要的排放来源,在航空领域使用生物燃料,不仅可以缓解航空煤油的压力,同时也能够减少排放(如CO、NO_x等)。因此将生物燃料应用在航空发动机上,并研究其燃烧特性,对于未来在航空产业发展新型燃料至关重要。本文主要选取了生物乙醇为燃料,通过数值模拟,研究其在DGEN380发动机(目前世界上最小的涡扇发动机)燃烧室内的燃烧特性,总结了燃料应用于航空发动机时的喷雾、着火以及燃烧室特性,为生物燃料实际应用于航空领域提供了指导。本课题以数值模拟研究为主,主要使用的软件为UG、ICEM以及FLUENT。首先使用UG构建了发动机燃烧室几何模型,然后用ICEM对计算域划分网格,最后使用FLUENT进行数值模拟。模拟中用到的物理参数均取自于实验室内的虚拟平台,所选择的模型主要有:RKE湍流模型、P1辐射模型、非预混PDF模型以及DPM模型。模拟结果表明:与航空煤油相比,生物乙醇燃料喷雾的贯穿长度较长,喷射锥角较小,液滴直径较大;生物乙醇燃料的滞燃期较长;燃料燃烧时,旋流器后方会出现回流区域,速度保持不变,回流区长度随发动机负荷增大而逐渐减小;燃烧产生的CO主要集中在回流区内,随着燃烧室内温度增加,NO_x浓度不断增大;生物乙醇的NO_x排放比生物柴油和航空煤油少一个量级;相同燃油流量下,生物乙醇燃烧产生的推力比生物柴油和航空煤油分别减少了1.6%和4.3%;生物乙醇单位推力价格比生物柴油和航空煤油分别降低了21.2%和36.3%。