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面向推力优化的并联TBCC组合喷管设计方法
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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。 展开更多
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
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Single-orifice/dual-orifice喷嘴的闪急沸腾喷雾特性试验
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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。 展开更多
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
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