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题名并联式TBCC单边膨胀组合喷管安装及结构设计研究
被引量：2
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作者
黄发
王恒
钟世林
龚晓庆
陈晖
徐庆锋
刘洋
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机构
中国航发四川燃气涡轮研究院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期181-191,共11页
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文摘
针对单边膨胀组合喷管(Single expansion ramp nozzle,SERN)不规则几何结构设计难题,以提高SERN结构刚度、强度为目标,从安装布局方案以及承力结构拓扑优化两个方面开展设计工作,分析了不同位置安装节点对载荷分布、关键位置变形的影响,基于拓扑优化方法,建立了SERN部件级结构概念设计方法和流程,实现了SERN的结构设计。研究结果表明:新增辅助侧拉杆能减小关键位置的变形,同时往左上方移动侧拉杆、右上方移动辅助安装节以及左下方移动主安装节有利于关键位置变形控制和各安装节点载荷的合理分布;优化后的安装方案相比初步安装方案,最大关键位置变形下降了83%,主安装节最大载荷下降了35%,辅助安装节最大载荷下降了55%。设计的SERN结构随TBCC发动机完成了高马赫数模态转换试验,试验后结构状态良好,验证了设计的合理性。
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关键词
涡轮基组合循环发动机
排气系统
安装方案
单边膨胀组合喷管
结构拓扑优化
结构设计
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Keywords
Turbine based combined cycle engine
Exhaust system
Installation layout
Single expansion ramp nozzle
Structural topology optimization
Structural design
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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]
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题名并联式TBCC发动机多方案安装布局对比分析
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作者
黄发
兰甫
钟世林
龚晓庆
陈晖
庄福建
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机构
中国航发四川燃气涡轮研究院
航空工业沈阳飞机设计研究所扬州协同创新研究院
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出处
《航空发动机》
北大核心
2024年第6期39-47,共9页
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基金
国家级研究项目资助。
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文摘
针对并联式涡轮基组合循环(TBCC)发动机由于双动力、双通道、几何非对称带来的安装及传力难点,选取燃气涡轮发动机、冲压燃烧室和单边膨胀组合喷管(SERN)3个不同安装单元作为研究对象,根据3个安装单元的连接组合形式以及安装节点不同布置形式,设计了6种安装方案,分析了不同安装方案在机动载荷和气动载荷下的载荷传递特点和规律。结果表明:全浮动与冲压喷管刚性连接方案、全刚性与涡轮喷管刚性连接方案的受力特点相似;全浮动连接方案主安装节受力最大;全刚性方案传力相对全浮动方案的更优,前者相对后者主安装节受力在限制载荷下减小57%,在极限载荷下减小55%;在全刚性方案中,主安装节设置在涡轮单元上比在SREN上更优。
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关键词
并联式涡轮基组合循环发动机
安装方案
安装布局
燃气涡轮发动机
冲压燃烧室
单边膨胀组合喷管
载荷分析
结构设计
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Keywords
turbine based combined cycle engine
installation scheme
installation layout
gas turbine engine,ramjet combustor
single expansion ramp nozzle
load analysis
structural design
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分类号
V233
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名排气扩压器对TBCC排气系统的流道性能影响研究
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作者
安玖
徐惊雷
宋光韬
葛建辉
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机构
南京航空航天大学能源与动力学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期145-154,共10页
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文摘
为了研究不同的排气扩压器(简称排扩)直径、排扩形状以及排扩与单边膨胀组合喷管模型之间的相对位置对缩比喷管试验推力测量的影响,对3种排扩在不同的长径比下,进行了共6组风洞试验,同时对相应工况进行了数值模拟,并将试验与数值计算结果进行比较。研究结果表明:排扩的形状对喷管测力影响很小;大直径的排扩2的距离变化对测得的推力系数基本没有影响,但小直径的排扩1在排扩入口与喷管出口齐平工况下测得的推力系数明显小于喷管伸入排扩工况;在喷管模型伸入排扩工况下,排扩的直径对喷管测力基本无影响,但是在喷管出口与排扩入口齐平的工况下,使用小直径的排扩1会使测得的推力系数偏小。因此,排扩的几何参数变化对喷管外壁面的边界层流动影响很小,在排扩对喷管出口流场产生雍塞时,会影响喷管的推力测量。
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关键词
排气扩压器
单边膨胀组合喷管
推力测量
风洞试验
推力系数
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Keywords
Exhaust diffuser
Single expansion combined nozzle
Thrust measurement
Wind tunnel test
Thrust coefficient
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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]
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