宽空域、宽速域排气系统设计及流场特性研究

作     者：刘增旭 俞凯凯 付珂欣 林柔 徐惊雷 

作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-B-I-006-001) 

主　　题：喷管 最大推力理论 宽空域 模态转换 动态数值模拟 

摘      要：针对宽空域(0-30km)、宽速域(0-5Ma)变循环航空发动机排气系统的需求，利用强几何约束下的基于最大推力理论的喷管设计方法设计了喷管的型线，结合数值模拟和风洞实验研究了排气系统在飞行包线内模态转换的动态流动机理。本文首先对数值方法有效性进行校核并确定了网格分辨率。随后对所采用的设计方法进行了介绍，完成了排气系统的型面设计。在此基础上，利用数值模拟方法开展了宽空域、宽速域航空发动机排气系统在飞行包线内的模态转换过程研究，最后利用风洞实验验证了本文设计方法及数值模拟结果准确性和可靠性，最终掌握了排气系统在飞行包线内非定常流动特性。