基于Zukauskas关系式的预冷发动机进气道流动特性研究 被引量：1

1

作者 王奕凯 孙波 +1 位作者 李登科 代春良 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期76-88,共13页

为了研究预冷发动机进气道流动特性,以二维变几何轴对称进气道为研究对象,利用Zukauskas横掠管束绕流关系式,对进气道流场展开了数值仿真研究,探究预冷器的冷却效应及换热管直径对进气道流场、性能的影响。结果表明:Zukauskas关系式能... 为了研究预冷发动机进气道流动特性,以二维变几何轴对称进气道为研究对象,利用Zukauskas横掠管束绕流关系式,对进气道流场展开了数值仿真研究,探究预冷器的冷却效应及换热管直径对进气道流场、性能的影响。结果表明:Zukauskas关系式能较好地预测气流在预冷器管束间的流动损失;经过预冷后,涡轮通道总温大幅下降,但总温分布不均匀,温度梯度明显,对流换热对上游流体总温产生的影响很小;在Ma_(∞)=2~5飞行工况下,换热功率随着飞行马赫数的增加而增大,涡轮通道的出口总温较预冷前降低了22%~60%,出口马赫数降低了17%~51%,反压比增加了10%~26%,总压恢复系数增加了3%~8%;当预冷器的管径从1 mm增大至2.5 mm时,涡轮通道出口速度降低了16.5%,反压比降低了1%,总压恢复系数呈现先下降后上升的趋势。将虚拟预冷器管束排布方式改为顺排,预冷器的换热功率下降,出口总温上升,涡轮通道的出口速度上升了11%~30%。 展开更多

关键词 预冷发动机进气道 Zukauskas关系式 宽速域 横掠管束 预冷特性

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发动机进气道三维数值模拟及仿生设计 被引量：7

2

作者 王国林 付晶 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期1055-1058,1081,共5页

基于仿生学的基本原理,提出一种能降低发动机进气喉管阻力的仿生非光滑结构形式,并以170F柴油机进气道为分析对象,利用计算流体力学方法研究了仿生非光滑进气喉管对发动机进气阻力的影响。建立170F型柴油机进气道Fluent分析模型(发动机... 基于仿生学的基本原理,提出一种能降低发动机进气喉管阻力的仿生非光滑结构形式,并以170F柴油机进气道为分析对象,利用计算流体力学方法研究了仿生非光滑进气喉管对发动机进气阻力的影响。建立170F型柴油机进气道Fluent分析模型(发动机进气道内空气流动域、边界条件及初始条件),进气道气体的湍流现象采用SST k-ω模型模拟。为提高计算效率,对计算域进行多块离散。进气道内的空气流动仿真分析结果表明:在进气道喉管处添加凹坑型非光滑表面后,进气道进气阻力减小14.2%左右,流通系数提高1.2%左右。 展开更多

关键词 发动机进气道 仿生非光滑 减阻 数值分析

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发动机进气道天然气/空气混合流场的纹影显示(英文)

3

作者 徐胜利 岳朋涛 +1 位作者 刘凯 朱祚金 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期74-79,共6页

研究天然气/空气在发动机进气道中的混合特征以及喷射压力、流速和喷嘴布置对混合效果的影响。采用抽吸式风洞进行实验研究。进气流量由矩形通道中的喉道(声速面)控制。采用纹影对天然气/空气流场进行光学显示,得到了不同喷射压力、喉... 研究天然气/空气在发动机进气道中的混合特征以及喷射压力、流速和喷嘴布置对混合效果的影响。采用抽吸式风洞进行实验研究。进气流量由矩形通道中的喉道(声速面)控制。采用纹影对天然气/空气流场进行光学显示,得到了不同喷射压力、喉道高度和喷嘴布置(单列6喷嘴和3列18喷嘴)条件下的流场纹影照片。结果表明:对指定喷射压力、喷嘴布置压力工况,当喉道高度为7.1mm,节流阀角度小于64.87°,天然气/空气混合流场与节流阀开度无关;当喉道高度为16.4mm,节流阀角度小于51.38°,天然气/空气混合流场也与节流阀开度无关。喷射压力和喷孔数决定着天然气的流量。尽管支架会引起流动阻力,影响进气效率,但支架喷射的混合效果要比壁面喷射的效果好。天然气流量由喷射压力和喷孔数决定,未观察到天然气向支板上游的气流中扩散。 展开更多

关键词 天然气/空气混合 喷射 纹影照相 发动机进气道

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发动机进气道流动特性的数值模拟 被引量：3

4

作者 程莎莉 朱才朝 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期1070-1073,共4页

以发动机整个进气系统为研究对象,建立其三维流动模型,进行流动的数值模拟计算,模拟结果与试验值吻合良好,验证了模型的正确性;在此基础上,对比分析不同升程、不同网格单元模型及不同湍流模型下的流动现象,结果表明:增加网格单元数,计... 以发动机整个进气系统为研究对象,建立其三维流动模型,进行流动的数值模拟计算,模拟结果与试验值吻合良好,验证了模型的正确性;在此基础上,对比分析不同升程、不同网格单元模型及不同湍流模型下的流动现象,结果表明:增加网格单元数,计算精度并没有显著提高,而采用RNGk-ε模型计算,可以更好地处理流线弯曲程度较大的流动,结果更为准确。 展开更多

关键词 发动机进气道 流动特性 数值模拟

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固体燃料冲压发动机高速旋转对进气道稳定工作范围的影响

5

作者 熊志平 武晓松 +1 位作者 孙波 夏强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1051-1055,共5页

为了研究高速旋转对固体燃料冲压发动机进气道稳定工作范围的影响,利用计算流体力学软件对所设计的进气道在马赫数为3.0的设计状态进行了数值模拟,获得了进气道在不旋转、转速分别为10 kr/min和30 kr/min的稳定工作范围、流场结构和总... 为了研究高速旋转对固体燃料冲压发动机进气道稳定工作范围的影响,利用计算流体力学软件对所设计的进气道在马赫数为3.0的设计状态进行了数值模拟,获得了进气道在不旋转、转速分别为10 kr/min和30 kr/min的稳定工作范围、流场结构和总体性能。结果表明:转速越高进气道稳定工作范围越窄,但变化较小,对进气道的流场特征和各性能参数的影响较小;高速旋转时进气道的总压恢复系数、出口马赫数比未旋转时略高,流量系数和总压畸变指数基本没有变化。 展开更多

关键词 流体力学 冲压发动机进气道 高速旋转 稳定工作范围 数值模拟

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某型飞机进气道对发动机性能和台架点的影响 被引量：4

6

作者 张发启 江勇 +1 位作者 桑增产 孔卫东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期137-138,146,共3页

对某双转子涡喷发动机装与不装飞机进气道进行了台架对比实验 ,测量了发动机的状态参数和进口压力场。根据实验结果 ,分析了飞机进气道引起发动机的进气畸变和对发动机台架性能及台架点的影响 ,并讨论了造成变化的原因。实验结果对于正... 对某双转子涡喷发动机装与不装飞机进气道进行了台架对比实验 ,测量了发动机的状态参数和进口压力场。根据实验结果 ,分析了飞机进气道引起发动机的进气畸变和对发动机台架性能及台架点的影响 ,并讨论了造成变化的原因。实验结果对于正确使用该类型双转子涡喷发动机具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 进气道-发动机匹配 进气道畸变 进气道试验 台架试验 飞机

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一种进气道/发动机地面匹配试验方法

7

作者 冯文梁 姚皆可 周伟 《航空发动机》 北大核心 2022年第5期161-166,共6页

为了在单发试验架上模拟单发停车与双发正常工作情况下的进/发匹配安全性,提出了一种进气道/发动机地面匹配试验方法。结果表明:在单发试验台架上,通过在进气道入口前飞机对称面位置加装隔板及取消隔板实现单发停车及双发工作状态的模拟... 为了在单发试验架上模拟单发停车与双发正常工作情况下的进/发匹配安全性,提出了一种进气道/发动机地面匹配试验方法。结果表明:在单发试验台架上,通过在进气道入口前飞机对称面位置加装隔板及取消隔板实现单发停车及双发工作状态的模拟,并根据对地面抽吸试验与缩比模型风洞试验进气道出口性能及总压恢复系数图谱的对比,证明加装隔板及取消隔板模拟双发工作与单发停车状态的合理性;根据流量标定试验结果,对抽吸试验进气道出口参数进行修正,获取全尺寸进气道更加精确的性能,并与缩比模型风洞试验结果对比,全尺寸进气道性能优于缩比模型风洞试验结果;通过发动机地面开车,有效模拟了双发工作与单发停车条件下发动机不同转速及加减速过程中的进发匹配特性,确保了飞机滑行及试飞安全。 展开更多

关键词 进气道/发动机匹配 流量标定 抽吸试验 缩比模型风洞试验 全尺寸进气道 综合畸变指数

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进气道旋流模拟及测量的实验研究 被引量：16

8

作者 叶飞 张堃元 +1 位作者 姜健 史建邦 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期297-301,共5页

进气道出口旋流是影响进气道/发动机相容性中的一个重要因素。为在地面试验中评价进气道旋流对发动机稳定性的影响,设计了叶片式旋流发生器,并在风洞中进行了整体涡旋流、对涡旋流两种基本旋流流场的模拟,实验中利用在固定马赫数下校准... 进气道出口旋流是影响进气道/发动机相容性中的一个重要因素。为在地面试验中评价进气道旋流对发动机稳定性的影响,设计了叶片式旋流发生器,并在风洞中进行了整体涡旋流、对涡旋流两种基本旋流流场的模拟,实验中利用在固定马赫数下校准的五孔探针测量了所模拟的旋流场。风洞实验结果表明,按照不同布局方式来安装叶片,可以得到不同形式的旋流场;旋流发生器叶片攻角对旋流强弱的影响较为明显;旋流的诱导速度对旋流中心位置有很大的影响。 展开更多

关键词 发动机进气道相容性+ 旋流发生器+ 五孔探针+ 风洞实验

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宽马赫数范围高超声速进气道伸缩唇口式变几何方案 被引量：31

9

作者 金志光 张堃元 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1503-1510,共8页

针对二元高超声速进气道Ma=4～7的宽马赫数范围工作要求,探索了一种伸缩唇口式简单变几何方案,利用一维流理论对其设计方法进行了讨论,给出了一种具体的实现方案,并利用数值仿真手段对其接力点下的自起动性能及其它不同工作马赫数下的... 针对二元高超声速进气道Ma=4～7的宽马赫数范围工作要求,探索了一种伸缩唇口式简单变几何方案,利用一维流理论对其设计方法进行了讨论,给出了一种具体的实现方案,并利用数值仿真手段对其接力点下的自起动性能及其它不同工作马赫数下的性能进行了研究。结果表明:(1)所设计的伸缩唇口式变几何方案解决了宽马赫数工作范围内定几何进气道难以协调的设计矛盾,该方案能使进气道工作范围进一步拓宽至Ma=4～8(9);(2)变几何进气道能使马赫4接力点下的流量系数保持在0.7以上,这为飞行器宽马赫数范围加速提供了强有力保障;(3)与定几何进气道相比,变几何进气道高低马赫数下的总体性能均得到大幅度提高;(4)研究发现,附面层排移及排移位置对改善进气道接力点下的自起动性能有重要影响。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机进气道 变几何进气道 伸缩唇口 数值仿真

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非均匀来流对新型高超弯曲激波二维进气道的影响 被引量：4

10

作者 张林 张堃元 +2 位作者 王磊 南向军 李永洲 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期338-345,共8页

针对一种采用新型压升规律的曲面压缩面所设计的高超弯曲激波二维进气道,利用数值模拟方法研究了6种不同长度平板发展而来的非均匀流对其性能参数的影响,并和两种常规二维进气道吞非均匀来流的能力进行了比较,着重对比了设计Ma数下三种... 针对一种采用新型压升规律的曲面压缩面所设计的高超弯曲激波二维进气道,利用数值模拟方法研究了6种不同长度平板发展而来的非均匀流对其性能参数的影响,并和两种常规二维进气道吞非均匀来流的能力进行了比较,着重对比了设计Ma数下三种不同压缩形式进气道喉道截面的流场畸变程度。数值模拟结果表明,采用新型压升规律的高超弯曲激波二维进气道性能受来流气流不均匀性的影响较小,且喉道截面的流场畸变指数小,对非均匀来流具有一定的校正作用。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机进气道 二维高超声速进气道 非均匀来流 弯曲激波 数值仿真

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飞机进气道流场品质测量耙风洞校准试验研究 被引量：9

11

作者 高颖 赵海刚 +1 位作者 暴鑫 谢静 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第18期235-238,共4页

以某型飞机飞行试验为应用背景,研制了基于动态、稳态压力、总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙,适用于不同飞行条件下对发动机进口流场品质、流量的测量,为分析和评估进气畸变条件下发动机工作稳定性提供数据依据.为了评估和验... 以某型飞机飞行试验为应用背景,研制了基于动态、稳态压力、总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙,适用于不同飞行条件下对发动机进口流场品质、流量的测量,为分析和评估进气畸变条件下发动机工作稳定性提供数据依据.为了评估和验证新式测量耙角度、速度测量特性以及参数测量的精确度,进行了全尺寸量级的进气道测量耙风洞校准试验;并对试验数据进行了分析和研究.研究结果表明：在马赫数0.2-0.6,姿态角-20°-20°范围内,耙体压力测量相对误差小于0.5％,能够满足对大涵道比涡扇发动机进口流场品质和流量的测试技术需求. 展开更多

关键词 飞行试验 进气道与发动机相容性 进气道畸变测量耙 风洞校准试验

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论机动飞机机体/进气道一体化 被引量：7

12

作者 杨国才 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期103-107,共5页

机动飞机／发动机一体化，一直是多年来国际上研制高机动性战斗机中不容忽视的一项重大课题，目的在于提高发动机包括进气道、尾喷管在内的推进系统的工作效率和稳定性。列举了国外的一些型号，特别是有分叉进气道战斗机在研制中必须加... 机动飞机／发动机一体化，一直是多年来国际上研制高机动性战斗机中不容忽视的一项重大课题，目的在于提高发动机包括进气道、尾喷管在内的推进系统的工作效率和稳定性。列举了国外的一些型号，特别是有分叉进气道战斗机在研制中必须加以考虑的一体化问题，并从设计原理的角度，给出了一些旨在提高性能与安全性的可供选择的进气道构形。 展开更多

关键词 飞机 高机动性 进气道-发动机 一体化设计

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螺旋/切向气道相异气门的缸内气体分层燃烧分析

13

作者 王应肖 张韦 +1 位作者 陈朝辉 蒋倩昱 《农业装备与车辆工程》 2021年第3期65-69,共5页

通过CFD数值模拟,对D19四气门、双进气道发动机进行相异气门的缸内气体分层燃烧分析。研究表明:相异气门可使缸内进气量和涡流比大幅提升;螺旋气道引入方式下的气体,凹坑和燃烧室相对中心区域CO_(2)分布较多。而切向气道引入方式下的气... 通过CFD数值模拟,对D19四气门、双进气道发动机进行相异气门的缸内气体分层燃烧分析。研究表明:相异气门可使缸内进气量和涡流比大幅提升;螺旋气道引入方式下的气体,凹坑和燃烧室相对中心区域CO_(2)分布较多。而切向气道引入方式下的气体,靠近切向气道一侧的CO_(2)分布较多,围绕燃烧室中心区域的CO_(2)分布较少;相异气门条件下,发动机排放的Soot和CO大幅减少,NOx略有增加。 展开更多

关键词 双进气道发动机 相异气门 气体 分层燃烧

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带方向的气流有序均匀性评价方法

14

作者 昝昕武 汪珍珍 +2 位作者 陈天毅 符欲梅 黄微晏 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第1期41-44,共4页

针对发动机进气道气流质量评价提出一种基于空气流速分布方向的气流有序均匀性评价方法,即先将空气流速投影到约定方向,再结合均方差定义的均匀性指数γ、克里斯琴森均匀系数CU、相对标准偏差CV三种传统均匀性评价指标计算各测点速度偏... 针对发动机进气道气流质量评价提出一种基于空气流速分布方向的气流有序均匀性评价方法,即先将空气流速投影到约定方向,再结合均方差定义的均匀性指数γ、克里斯琴森均匀系数CU、相对标准偏差CV三种传统均匀性评价指标计算各测点速度偏离预期速度的程度。分别用传统均匀性评价指标和带方向的气流有序均匀性评价方法对发动机进气道改良前后气流有序均匀性进行评价,结果表明:带方向的气流有序均匀性评价方法较传统指标更能明显地表明进气道改良后的气流有序性。发动机外特性实验表明:进气道改良后燃油消耗率降低,与带方向的气流有序均匀性评价方法的结论一致。因此,带方向的气流有序均匀性评价方法能有效地评价发动机进气道气流质量。 展开更多

关键词 有序均匀性 带方向 评价方法 发动机进气道

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马赫数分布可控的二元高超弯曲压缩面优化设计 被引量：1

15

作者 翟永玺 张堃元 +2 位作者 王磊 李永洲 张林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1325-1332,共8页

针对一种马赫数分布可控的二元高超弯曲压缩面进行参数化研究,获得其设计参数对压缩面性能的影响规律,在此基础上建立多项式响应面代理模型并进行多目标优化,基于优化结果设计了二元弯曲激波进气道,并与同等约束条件下的三楔进气道进行... 针对一种马赫数分布可控的二元高超弯曲压缩面进行参数化研究,获得其设计参数对压缩面性能的影响规律,在此基础上建立多项式响应面代理模型并进行多目标优化,基于优化结果设计了二元弯曲激波进气道,并与同等约束条件下的三楔进气道进行比较。结果表明:压缩面初始压缩角θ与马赫数梯度函数中的设计参数md1,C对压缩面性能影响最为显著;Ma∞=4.0时弯曲激波进气道流量系数达0.769,与三楔进气道相比,在Ma∞=4~7工作范围内的流量捕获能力相当,但其喉道、出口截面的总压恢复系数均高于三楔进气道,在Ma∞=4,6,7工况下,喉道截面总压恢复分别有6.5%,8.4%和10.7%的提高。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机进气道 二元高超声速进气道 弯曲激波 优化设计

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全欧拉方程的理想匹配层边界条件 被引量：2

16

作者 柳占新 高频 仝志勇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第16期1938-1941,1948,共5页

首先从声学的角度推导出了线性欧拉方程理想匹配层(PML)边界条件的变换系数;然后推导了笛卡儿坐标系和柱坐标系下全欧拉方程的PML方程,并说明了线性欧拉方程的PML方程只是全欧拉方程的PML方程的一个特例;最后利用柱坐标系下全欧拉方程的... 首先从声学的角度推导出了线性欧拉方程理想匹配层(PML)边界条件的变换系数;然后推导了笛卡儿坐标系和柱坐标系下全欧拉方程的PML方程,并说明了线性欧拉方程的PML方程只是全欧拉方程的PML方程的一个特例;最后利用柱坐标系下全欧拉方程的PML方程作为出流边界条件,计算了喷气发动机进气道处的流场,用实例证明了全欧拉方程的PML方程的正确性。 展开更多

关键词 全欧拉方程 理想匹配层 发动机进气道 计算气动声学

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一种新型动态畸变模拟器数值模拟及试验测量研究

17

作者 王岩松 黄国平 刘泽鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期227-237,共11页

为了更准确地模拟真实进气道出口畸变,更好地评估进发匹配性能,设计了一种新型动态畸变模拟器,其主要利用扰流柱产生流向涡团,形成总压与旋流复合畸变,并利用外部射流形成畸变流场的动态变化。数值模拟结果表明:无射流工况下,模拟器下... 为了更准确地模拟真实进气道出口畸变,更好地评估进发匹配性能,设计了一种新型动态畸变模拟器,其主要利用扰流柱产生流向涡团,形成总压与旋流复合畸变,并利用外部射流形成畸变流场的动态变化。数值模拟结果表明:无射流工况下,模拟器下游可以产生总压与旋流复合畸变流场,畸变有一定的脉动程度;定常射流工况下,时均流场畸变程度增强,但畸变脉动程度降低,流场接近稳态;给定非定常射流后,畸变脉动程度显著增强,总压和旋流畸变指数均有剧烈波动,其中总压畸变指数标准差达到0.089,旋流畸变指数标准差达到0.077。试验测量结果表明:随着进口马赫数增加,非定常射流工况下紊流度占比达到41%~56%,综合畸变指数达到10%以上,满足实际工程中进发匹配试验对进气畸变的要求。 展开更多

关键词 进气道/发动机匹配 畸变模拟器 数值模拟 复合畸变 动态畸变 试验测量

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