【摘 要】
：
为对超燃冲压发动机再生冷却通道进行设计和改良,提出了U型冷却通道这种往返式流道的通道结构,并针对传统的同向流道和U型通道分别进行了一维程序建模,对比了两种通道的优劣.针对U型通道进行了不同高宽比对肋间传热影响的讨论和改变通道截面积以提升通道整体冷却效果的研究.研究表明:U型通道能较明显地降低燃烧室壁面的局部高温,使得整体温度分布更加均匀;适当增加高宽比,可增加肋间壁面的传热,使通道两侧温度差拉低;适当减小高宽比,可增加底壁面的传热,使局部燃烧室壁温降低.渐变通道截面积的设计方案,对解决通道出口区域燃烧室壁
【机 构】
：
国防科学技术大学 空天学院,湖南长沙 410073
论文部分内容阅读
为对超燃冲压发动机再生冷却通道进行设计和改良,提出了U型冷却通道这种往返式流道的通道结构,并针对传统的同向流道和U型通道分别进行了一维程序建模,对比了两种通道的优劣.针对U型通道进行了不同高宽比对肋间传热影响的讨论和改变通道截面积以提升通道整体冷却效果的研究.研究表明:U型通道能较明显地降低燃烧室壁面的局部高温,使得整体温度分布更加均匀;适当增加高宽比,可增加肋间壁面的传热,使通道两侧温度差拉低;适当减小高宽比,可增加底壁面的传热,使局部燃烧室壁温降低.渐变通道截面积的设计方案,对解决通道出口区域燃烧室壁温过高,起到了明显的改善作用.
其他文献
针对飞行器超声速巡航时遭受机体外部气动加热与辐射换热的情况,提出了一套综合考虑燃油系统、冲压空气与消耗性冷却剂制冷系统及热防护系统的超声速飞行器综合热管理系统;基于二阶多项式响应面代理模型技术建立了综合热管理系统优化设计流程,并针对典型的超声速飞行包线,以热防护层厚度、回油质量流量以及消耗性相变冷却剂质量流量为设计变量,以燃烧室进口燃油温度为约束条件,以变量引起的起飞重量增量及其燃油质量代偿损失最小为设计目标,采用自适应模拟退火算法对热管理系统进行了优化设计.结果表明:采用二阶多项式响应面代理模型计算的结
为实现直升机/涡轴发动机的最经济运行,开展了直升机/发动机系统最经济旋翼转速综合优化方法研究.首先,建立简化的直升机需求功率性能计算模型与涡轴发动机性能计算模型,共同构成直升机/发动机综合系统性能计算模型;其次,围绕通过可变动力涡轮转速实现变旋翼转速方式,分别以最小直升机需求功率优化与最低发动机燃油流量为优化目标,进行最经济旋翼转速离线优化,并对比分析两种优化模式对直升机/发动机系统综合性能的影响,揭示不同工况对最经济旋翼转速的影响规律.结果表明:变动力涡轮转速下,桨叶固有的失速与压缩特性,会限制进一步实
为了探究亚燃RBCC构型在引射模态下的性能表现和一次火箭节流规律,基于一设计点为亚燃模态的RBCC构型,开展了进气道/燃烧室一体化内流道的数值模拟工作,分析了一次火箭流量变化对进气量、流道压力分布、推力和比冲的影响,最终给出了引射模态下一次火箭的节流策略.结果表明:引射模态下,一次火箭流量调节对RBCC性能的影响非常复杂,且规律性和一致性较差;在亚声速引射模态,建议一次火箭以大流量工作,暂不考虑比冲性能;在超声速引射模态,建议一次火箭以小流量工作;为了提升进气道启动点附近RBCC的比冲性能,建议尝试二次燃
针对斜激波入射流向涡对形成的复杂流动干扰现象,在来流马赫数6条件下,利用双支架支撑的后掠斜坡式涡流发生器生成流向涡对,采用数值模拟结合激波风洞实验,研究了斜激波与流向涡对相互作用引起的激波变形和旋涡演变.结果表明,斜激波与流向涡对相互作用的剧烈程度大致分为强、中、弱三种.在强相互作用下,激波面向上游凸起的程度最剧烈,呈现类“T”字型特征,其对称面处接近于一道正激波,波后出现回流区和局部流动滞止,使得流向涡对发生破碎;在中等相互作用下,对称面处存在局部正激波,但没有出现回流区;在弱相互作用下,不再出现局部正
为了探索动态微涡流发生器(MVG)的性能,基于OPENFOAM数值仿真平台,采用动态网格技术和湍流离散涡(DES)模型,研究了MVG以一定速度向下游移动时,激波/边界层干扰(SWB?LI)流场特性的变化,重点关注干扰区域内的流向和展向的流场特性.来流马赫数为4,MVG向下游移动速度为0,20和40m/s.研究表明:当MVG向下游移动时,SWBLI区域的“弓”形高压区会演化成“双弓”形;入射激波形成高压区的压力明显降低,同时,入射激波和反射激波形成高压区的峰值位置均会向下游移动;流场下游“双圆弧”状高压区的
为了实现变循环发动机快速可靠的模态转换,发展了变循环发动机模态转换过渡态模型及控制规律设计方法.在变循环发动机动态数值仿真程序的基础上,针对模态选择阀与涵道引射器这两个模态转换过程中的关键变几何部件,建立了高精度的气流突扩局部损失模型.首次提出了可考虑模态选择阀堵塞对发动机性能影响的模态选择阀堵塞模型,消除了由于模型不精确造成的模态转换参数波动.在建立的变循环发动机数学模型的基础上,提出了基于直接推力控制技术的模态转换控制规律设计方法,考虑了变循环发动机的8个可调参数,采用差分进化算法对模态转换过程进行了
为了探究前缘钝化、化学非平衡效应对斜爆震发动机进气道的工作性能及出口温度边界层分布的影响,采用热完全气体、化学非平衡气体两种模型对顶板、唇口前缘不同钝化半径下斜爆震发动机进气道进行数值模拟.结果表明:相比基准进气道,钝化后进气道出口唇口板侧温度边界层较厚,顶板侧温度边界层较薄;在化学非平衡气体模型下,顶板前缘钝化半径R1≥4mm时进气道顶板附近分离区内离解反应较为明显,氧气的最高离解度约为10.9％;唇口前缘钝化半径R2≥2mm时进气道的唇罩、唇口板附近离解反应较为明显,氧气的最高离解度约为15.2％;当
为提高尾迹对涡轮端区二次流影响的认识,利用尾迹降低端区损失,采用数值模拟方法对T106A非定常工况下的叶栅流动进行模拟,辅以实验进行校核.以上游尾迹对端区附面层的抬升作用和上游尾迹对叶栅通道前部涡系结构的破坏作用为切入点,分析尾迹对端区二次流非定常发展过程的影响.研究发现尾迹中心离开叶栅通道时,尾迹对叶栅端区二次流起抑制作用;当尾迹尾部离开叶栅通道时,尾迹卷起的轮毂附面层激励了端区二次流,使二次流更加活跃.
为了研究环下润滑结构内部流动并优化收油叶片结构,根据环下润滑结构内部高转速、强旋流的流动特点建立了数值计算模型,分析了原始结构内部的油气两相流动并总结了滑油的损失机理,在此基础上提出收油叶片的优化改进结构,详细讨论了不同收油叶片结构对环下润滑内部流动和收油效率的影响规律.研究结果表明,原始结构中滑油冲击主轴产生的碰撞飞溅和在离心作用下沿收油叶片被向外甩出均是引起收油效率下降的原因;优化收油叶片结构后的气流速度在叶尖附近的最大增加幅度不超过4m/s;收油叶片叶根拐角处采用圆弧过渡且叶根延伸后的收油效率仅在低