摘要：发动机与飞机后体结构设计合理与否直接影响发动机的部件匹配和性能。利用三维雷诺平均N-S方程和k-ωSST湍流模型对飞翼布局无人机保形非对称喷管在典型飞行状态下开展了内外流流场特性的数值分析,获得了后体尾喷管推力性能和三维流动特征随二次流压力比的变化趋势。结果表明:发动机喷管落压比条件一定的前提下,通过合理优化二次流通道、增大二次流压力比,可以有效改善后体/喷管主流流场特性;当二次流与主流的流量比在0. 2%～1. 86%内时,后体尾喷管轴向推力系数的变化幅度大约为3%,在一定程度上能够减弱发动机主流的过膨胀程度,减小发动机推力损失,无人机后体尾喷管性能得到显著提高。

摘要：基于三维雷诺平均Navier-Stokes方程对轴对称矢量喷管内流场进行了数值模拟,分析了不同落压比下轴对称矢量喷管有效喉道及流量系数随矢量偏转角的变化规律.研究发现:矢量偏转角超过一定值时,轴对称矢量喷管有效喉道位置发生倾斜,有效喉道面积减小,流量系数降低,矢量偏转角越大落压比越低,流量系数降低幅度越大.根据研究结果提出了一种针对矢量偏转状态的轴对称矢量喷管有效喉道调节方法,方法以落压比和矢量偏转角为输入参数,考虑了轴对称矢量喷管几何喉道面积调节前后流量系数的变化.该调节方法能够为发动机控制系统提供更精准的输入,提高控制精度,矢量偏转前后流量相差不超过0.4%,调节时间缩短至少10%,可为推力矢量发动机工作状态调节提供参考.

摘要：超声速飞行所引发的声爆问题是困扰新一代环保型超声速客机发展的关键技术难题,发动机喷管羽流对全机声爆特性尤其是后激波特性具有重要影响。设计了单喷管喷流试验模型及声爆试验装置,评估了风洞试验段洞壁反射激波对模型近场压力测量的影响,重点针对通气支臂对喷管羽流的支撑干扰问题进行了分析与优化。基于中国航空工业空气动力研究院FL-60风洞,开展了发动机喷管羽流对旋成体单喷管模型近场声爆特性影响试验技术研究,试验来流马赫数2.0、落压比(NPR)范围1~20.39。研究结果表明,通过对来流马赫数、通气支臂外形、喷流模型长度、通气支臂与模型的相对位置等参数的综合优化,消除了通气支臂带来的支撑干扰对喷管羽流的影响,确保在风洞试验段受限空间内模型近场压力测量不受洞壁反射和通气支臂波系的影响;喷管羽流主要对模型尾部的近场压力特征产生影响,在来流马赫数一定的条件下,提高喷管NPR使喷流状态从过膨胀到欠膨胀,喷管唇口激波逐渐增强、位置逐渐向上游移动,抑制了喷管船尾膨胀波的发展。

摘要：介绍了中国航天空气动力技术研究院FD-09低速风洞利用YF-16标模作为研究对象开发的一种推力矢量试验系统,系统利用中压气源提供的最大2.0MPa压缩空气,通过通气管路和推力矢量管道由模型尾喷管排出,用于模拟飞机喷流对全机气动特性的影响。推力矢量试验系统充分利用现有的大迎角机构预弯支杆作为模型支撑装置和引气管路,使同一次车次的试验迎角范围能够达到-6°~90°,同时极大降低管路压力损失,使得喷口最大落压比NPR超过5,并且能够实现模型腹部支撑和背部支撑两种形式的相互转换。试验采用六分量常规测力天平和推力矢量传感器以及总压传感器等,测量得到了推力矢量喷流对全机气动性能的影响以及喷管的气动性能。主要介绍整个系统布局、推力矢量管路的优化设计、测试设备以及两套喷管的典型试验结果。推力矢量试验系统在经过支撑干扰修正、喷流状态下传感器校准、压力管路化等方面做进一步的深入研究之后,将形成试验能力。

摘要：采用计算流体力学方法,针对飞翼布局无人机涡扇发动机喷流问题开展了数值模拟研究。首先,应用Reynolds平均Navier-Stokes方程数值模拟方法,对典型飞翼布局无人机数值模拟进行了网格无关性验证;其次,探讨了在工程设计中,由于喷流导致无人机产生的外形变化带来的气动特性差异;最后,针对典型工况下不同落压比喷流条件,研究分析了涡扇发动机喷流效应对无人机气动特性的影响规律。研究结果表明:喷流导致飞翼布局无人机外形发生变化,因此带来6%~9%阻力系数的增量,并使俯仰力矩系数下移;而喷流效应主要影响无人机阻力系数和俯仰力矩系数,影响规律随落压比而变化。

摘要：建立不同封严间隙、齿高、齿距、齿宽、齿数等几何参数的直通篦齿模型,通过数值方法分析不同气动参数(进出口落压比)条件下几何参数变化对其泄漏特性的影响。结果表明,流量系数随落压比的增大而增大,随着封严间隙、齿宽的增大而增大,随着齿高、齿距、齿数的增大而减小。5个几何参数中,封严间隙对流量系数的影响最大,其次为齿数、齿距、齿高、齿宽。利用最小二乘法拟合得到流量系数与几何参数及气动参数的准则关系式,拟合公式计算结果与数值模拟结果吻合较好,可用于篦齿的工程设计计算。

摘要：为了研究单环调节轴对称收扩喷管的全包线推力系数变化规律,采用经模型试验验证的数值仿真方法,对该类型喷管推力系数的影响因素、面积比设计方法和全包线推力特性开展数值分析。结果表明:在非加力状态下,喷管常用落压比为3~4,处于低落压比状态,喷管推力系数在面积比为1.1~1.2时较优;在加力状态下,喷管常用落压比为4~8,推力系数在面积比为1.3~1.5时较优。基于包线内结构可达目标,开展推力特性全局优化,优化后在非加力状态下,喷管推力系数为0.959~0.992;在加力状态下,喷管推力系数为0.956~0.993;随着飞行高度的增加,包线内喷管实际使用落压比区间逐渐右移,推力系数先增大后减小。编制了单环调节轴对称收扩喷管推力特性的快速分析程序,可实现全包线推力性能点群的高效预估。

摘要：为防止加力接通过程中因喷口过小导致发动机喘振,某型发动机借鉴国外经验设置了喷口前馈线。分析了喷口前馈线的控制原理及设计特点,并结合实际试飞数据对同一加力接通逻辑下不同喷口前馈线对加力接通结果的影响进行了对比研究。结果表明:当控制系统正常工作时,喷口前馈线不参与喷口的实际控制过程,且不会对加力接通结果产生较大影响;但当喷口给定故障时,喷口前馈线可保证发动机安全工作。

摘要：本文根据对四套跨音速涡轮复合式气冷叶片进行试验所获得的大量实验数据，较系统地研究了气冷叶片参数对冷却效果的影响。为设计气冷叶片选择参考积累了经验，提供了试验依据。

摘要：对二元双喉道推力矢量喷管内流特性进行了研究。针对一种简化的飞机后体模型,利用数值计算与风洞试验结合的方法研究了后机身一体化设计对矢量喷管内外流特性的影响,进一步分析了矢量喷流干扰效应对飞机后体的影响。研究结果表明,气流在喷管空腔内的分离导致了喷管上下壁面的压力差,而该压力差是双喉道喷管推力矢量产生的主要原因;随着二次流流量的增加,喷管上下壁面压差逐渐变大,喷管推力矢量角增加。无来流时,在主喷管落压比NPR=4.0,二次流落压比NPR s=4.8时,双喉道喷管具有的最大矢量角为16.6°;在来流Mach数Ma=0.4时,具有的最大矢量角为11.2°。喷管外罩表面声载荷频率主要集中在900 Hz以下,并且外罩型面变化剧烈处具有最高的噪声幅值。喷流矢量角的变化对噪声峰值频率没有影响,仅对下壁面1000 Hz以下幅值有影响,噪声最大频谱幅值影响量为2 dB。