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推进技术2025年第05期:双变循环发动机变几何分流环的设计及气动特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张朝勃;苗慧慧;刘金鑫;陈雪峰;

单位:西安交通大学航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室;西安交通大学机械工程学院;

摘要:为研究双变循环发动机分流段的气动特性,设计了双扇叶型变几何分流环机构,针对双变循环发动机的Ma0.8,Ma2.35以及Ma4.0三种典型工况优化了所设计的变几何分流环型线,通过数值计算研究了各工况下不同分流环型线时各分流段流场。当工作在涡扇模式分流环角度为11.6°时,壁面曲率半径从前缘端部至尾部逐渐增大的分流环前缘型线可以有效削弱气流绕前缘壁面的法向压力梯度及涵道内的轴向逆压梯度,减小附面层厚度,抑制气流分离。当工作在涡喷模式分流环角度为-31.8°时,分流环下壁面为二次曲线型的凸曲面,且喉道面积较小时可以提高气流动能,抵消逆压梯度,缩小分离区面积,减小总压损失;进一步研究发现喉道面积并非越小越好,更小的喉道面积会导致更大的逆压梯度而加重气流分离程度。

关键词:双变循环发动机;;变几何分流环;;涵道比;;型线设计;;气动特性

基金资助:航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-C-V-001-001)~~