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面向推力优化的并联TBCC组合喷管设计方法
1
作者
缪俊杰
蔡伊雯
+3 位作者
汪东
尹超
李宪开
徐倩楠
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1367-1377,共11页
针对宽速域飞机机体/推进的强耦合,提出一种在给定几何尺寸约束下面向推力优化的并联涡轮冲压组合发动机(TBCC)组合喷管设计方法。通过理论分析和数值模拟相结合的手段,实现了宽速域组合喷管在欠膨胀和过膨胀流动状态下涡轮/冲压流道面...
针对宽速域飞机机体/推进的强耦合,提出一种在给定几何尺寸约束下面向推力优化的并联涡轮冲压组合发动机(TBCC)组合喷管设计方法。通过理论分析和数值模拟相结合的手段,实现了宽速域组合喷管在欠膨胀和过膨胀流动状态下涡轮/冲压流道面积膨胀比的优化分配。在研究的涡轮/冲压落压比范围内,相比基准组合喷管,面向推力优化设计得到的组合喷管均能具有更高的推力性能,两者综合推力系数的差异在涡轮单独工作的过膨胀流动状态尤为明显,通过推力优化可使得马赫数为0.2和3时的推力系数分别提高4.89%和4.14%。推力优化喷管的升力和俯仰力矩随飞行马赫数的变化幅度相比基准喷管分别减小了33%和47.3%,这可以有效减小机体/推进耦合下全机气动焦点的变化范围,有利于减小宽速域飞机配平阻力并降低飞行器操稳控制难度。
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关键词
并联TBCC发动机
组合喷管
推力优化
设计方法
流场分布
气动特性
原文传递
Single-orifice/dual-orifice喷嘴的闪急沸腾喷雾特性试验
2
作者
缪俊杰
吴伟秋
+3 位作者
李宪开
尹超
姜凯琳
范育新
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期216-227,共12页
针对RP-3航空煤油,开展single-orifice/dual-orifice喷嘴闪急沸腾喷雾特性的试验研究,揭示煤油过热度和喷嘴结构参数对喷嘴内部两相流动和下游闪急沸腾喷雾形态的影响。试验研究表明:增加single-orifice喷嘴长径比会抑制喷嘴内部的空化...
针对RP-3航空煤油,开展single-orifice/dual-orifice喷嘴闪急沸腾喷雾特性的试验研究,揭示煤油过热度和喷嘴结构参数对喷嘴内部两相流动和下游闪急沸腾喷雾形态的影响。试验研究表明:增加single-orifice喷嘴长径比会抑制喷嘴内部的空化作用,但能增强壁面沸腾作用下喷嘴内部的煤油相变,改善喷嘴下游射流的雾化效果;dual-orifice喷嘴的膨胀腔具有增大喷嘴出口含气率的作用,但过大的膨胀腔长宽比会导致喷嘴内部过热度降低,进而削弱喷嘴下游喷雾的雾化效果和对称性。相比single-orifice喷嘴,dual-orifice喷嘴通过膨胀腔增加流体停留时间的方式更易在小孔径比下促进航空煤油过冷喷雾向闪急沸腾喷雾的转变,有利于改善RP-3航空煤油的雾化效果并获得更大的喷雾宽度和雾化锥角,是在航空发动机燃烧室中实现闪急沸腾喷雾极具潜力的技术途径。
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关键词
single-orifice/dual-orifice喷嘴
闪急沸腾喷雾
航空煤油
喷嘴内部两相流动
喷嘴下游射流
喷雾相关性
原文传递
题名
面向推力优化的并联TBCC组合喷管设计方法
1
作者
缪俊杰
蔡伊雯
汪东
尹超
李宪开
徐倩楠
机构
中国
航空工业
集团
有限公司
、
沈阳
飞机
设计
研究所
、
扬州
协同
创新
研究院
有限公司
中国
航发四川燃气涡轮
研究院
、高空模拟技术重点实验室
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1367-1377,共11页
文摘
针对宽速域飞机机体/推进的强耦合,提出一种在给定几何尺寸约束下面向推力优化的并联涡轮冲压组合发动机(TBCC)组合喷管设计方法。通过理论分析和数值模拟相结合的手段,实现了宽速域组合喷管在欠膨胀和过膨胀流动状态下涡轮/冲压流道面积膨胀比的优化分配。在研究的涡轮/冲压落压比范围内,相比基准组合喷管,面向推力优化设计得到的组合喷管均能具有更高的推力性能,两者综合推力系数的差异在涡轮单独工作的过膨胀流动状态尤为明显,通过推力优化可使得马赫数为0.2和3时的推力系数分别提高4.89%和4.14%。推力优化喷管的升力和俯仰力矩随飞行马赫数的变化幅度相比基准喷管分别减小了33%和47.3%,这可以有效减小机体/推进耦合下全机气动焦点的变化范围,有利于减小宽速域飞机配平阻力并降低飞行器操稳控制难度。
关键词
并联TBCC发动机
组合喷管
推力优化
设计方法
流场分布
气动特性
Keywords
over-under TBCC engine
combined nozzle
thrust optimization
design method
flow-field distribution
aerodynamic characteristics
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
Single-orifice/dual-orifice喷嘴的闪急沸腾喷雾特性试验
2
作者
缪俊杰
吴伟秋
李宪开
尹超
姜凯琳
范育新
机构
南京
航空
航天大学能源与动力学
院
中国
航空工业
集团
有限公司
沈阳
飞机
设计
研究所
扬州
协同
创新
研究院
有限公司
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期216-227,共12页
基金
国家科技重大专项(2017-Ⅲ-0007-0033)
1912项目。
文摘
针对RP-3航空煤油,开展single-orifice/dual-orifice喷嘴闪急沸腾喷雾特性的试验研究,揭示煤油过热度和喷嘴结构参数对喷嘴内部两相流动和下游闪急沸腾喷雾形态的影响。试验研究表明:增加single-orifice喷嘴长径比会抑制喷嘴内部的空化作用,但能增强壁面沸腾作用下喷嘴内部的煤油相变,改善喷嘴下游射流的雾化效果;dual-orifice喷嘴的膨胀腔具有增大喷嘴出口含气率的作用,但过大的膨胀腔长宽比会导致喷嘴内部过热度降低,进而削弱喷嘴下游喷雾的雾化效果和对称性。相比single-orifice喷嘴,dual-orifice喷嘴通过膨胀腔增加流体停留时间的方式更易在小孔径比下促进航空煤油过冷喷雾向闪急沸腾喷雾的转变,有利于改善RP-3航空煤油的雾化效果并获得更大的喷雾宽度和雾化锥角,是在航空发动机燃烧室中实现闪急沸腾喷雾极具潜力的技术途径。
关键词
single-orifice/dual-orifice喷嘴
闪急沸腾喷雾
航空煤油
喷嘴内部两相流动
喷嘴下游射流
喷雾相关性
Keywords
single-orifice
dual-orifice nozzle
flash-boiling spray
aviation kerosene
in-nozzle two-phase flow
near-nozzle jet
spray correlation index
分类号
V231.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向推力优化的并联TBCC组合喷管设计方法
缪俊杰
蔡伊雯
汪东
尹超
李宪开
徐倩楠
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
2
Single-orifice/dual-orifice喷嘴的闪急沸腾喷雾特性试验
缪俊杰
吴伟秋
李宪开
尹超
姜凯琳
范育新
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
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