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题名基于响应面模型的波瓣混合排气系统近似模型研究
被引量：8
- 1
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作者
谢翌
严春城
阮登芳
邵万仁
吴飞
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机构
重庆大学机械传动国家重点实验室
重庆大学汽车工程学院
中航工业沈阳发动机设计研究所
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期1037-1048,共12页
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基金
国家自然科学基金青年基金(51405045)
重庆市基础与前沿研究计划(cstc2013jcyj A00020)
中央高校基本科研业务费(106112013CDJZR13110005)
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文摘
基于Navier-Stokes方程组对涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统进行了数值模拟,获得了波瓣尾缘位置内、外涵流通面积与内、外涵入口位置流道截面积相等时,不同波瓣高宽比对波瓣混合排气系统性能参数以及结构参数的影响规律。并以此为基础,采用不同阶数的多项式响应面模型建立了波瓣性能参数随高宽比变化的近似模型。在多项式响应面模型拟合精度方面,相对于二阶、三阶多项式响应面模型,四阶多项式响应面模型能够较好地反映出热混合效率、总压恢复系数、排气系统相对推力、波瓣混合器相对质量随波瓣高宽比的变化规律,其拟合结果与数值仿真结果也相差极小。在波瓣高宽比对混合排气系统性能影响方面,在混合排气系统出口截面处,随着波瓣高宽比的增加,热混合效率在"波浪状"的变化规律中整体呈现出"增大-减小"发展趋势,总压恢复系数则呈现出"缓慢增加-迅速降低-增加-迅速下降"的复杂变化趋势;在排气系统相对推力方面,当高宽比大于3时,虽然相对推力呈现出波浪形的变化趋势,但变化值极小;对于波瓣混合器的相对质量,随着高宽比的增加,波瓣混合器的相对质量逐渐增大。
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关键词
波瓣混合排气系统
波瓣高宽比
多项式响应面模型
波瓣性能参数
波瓣结构参数
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Keywords
Lobed mixing exhaust system
Ratio of lobe height to lobe width
Polynomial response surface methodology
Lobe performance parameter
Lobe structure parameter
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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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题名吊挂系统对波瓣混合排气系统气动热力性能影响
被引量：2
- 2
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作者
谢翌
刘友宏
钟晨
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机构
重庆大学机械工程学院
北京航空航天大学能源与动力工程学院/航空发动机气动热力国家级重点实验室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期15-24,共10页
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文摘
为了明确短舱中吊挂系统的堵塞效应对波瓣混合排气系统气动热力性能的影响,采用数值模拟的方法对包含吊挂的混合排气系统进行了定量研究。研究结果表明,受吊挂系统的影响,在波瓣混合排气系统混合段内,存在着一大尺度的回流区,其作用范围随吊挂长度的增加而增加。在性能参数方面,与未考虑吊挂系统时相比,考虑吊挂之后,虽然混合排气系统出口处热混合效率以及推力系数下降很小,最大降幅仅分别为0.017和0.01,但总压恢复系数却显著下降,最大降幅达到了0.03。此外,随着吊挂系统长度的变化,排气系统出口处的热混合效率、总压恢复系数以及推力系数变化幅度小于0.01,变化很小。
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关键词
波瓣混合排气系统
吊挂系统
热混合效率
总压恢复系数
推力系数
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Keywords
Lobed forced mixing exhaust system
Suspension system
Thermal mixing efficiency
Total-pressure recovery coefficient
Thrust coefficient
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TQ027
[化学工程]
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题名波瓣帽罩结构和脊线对混合排气系统性能影响
被引量：10
- 3
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作者
谢翌
阮登芳
钟晨
孙振业
袁春
潘小兵
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机构
重庆大学机械传动国家重点实验室
重庆大学机械工程学院
重庆通信学院军用特种电源军队重点实验室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期314-319,共6页
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基金
军用特种电源军队重点实验室开放课题资助(MSPS2012-01)
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文摘
为了明确波瓣帽罩结构和不同脊线形状对混合排气系统气动热力性能的影响,采用基于Navier-Stokes方程组的三维数值模拟方法对含帽罩结构以及脊线发生变化的4个波瓣混合器模型进行了定量研究,并将研究结果同原始波瓣混合器模型进行了对比。结果表明,帽罩结构能改善波瓣周围的流场,减小由于扩张角过大所导致的边界层分离,从而缩小流动损失;波瓣脊线形状的改变虽然能改变波瓣混合器附近的流场,从而减小流动损失,提高总压回复系数,但与此同时,脊线的改变也会影响主、次流间的混合,降低热混合效率。同原型相比,改变波瓣脊线加入帽罩结构后,研究的波瓣混合器总压恢复系数的最大增幅为1%,而热混合效率的最大降幅却为11%。
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关键词
波瓣混合排气系统
帽罩
波瓣脊线
热混合效率
总压恢复系数
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Keywords
Lobed mixing exhaust system
Cap
Lobe crest line
Thermal mixing efficiency
Total-pressure recovery coefficient
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分类号
V235.13
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名波瓣凹扇修形对波瓣强迫混合排气系统性能影响
被引量：11
- 4
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作者
刘友宏
杜力伟
谢翌
邵万仁
吴飞
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机构
北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室
中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2013年第18期5226-5233,5333,共9页
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文摘
依据某型涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统结构,保持波瓣数以及波瓣几何参数不变,改变波瓣尾缘的凹扇修形程度,从而获得一组除凹扇修形程度不同其余几何参数均相同的波瓣几何模型。对该涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统采用三维CFD模拟的方法,得到了凹扇修形对涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统气动热力性能的影响规律。研究结果表明:在波瓣尾缘以及混合排气系统出口,随着凹扇修形程度的变大,热混合效率均呈现出上升的趋势;而总压恢复系数则均逐渐地减小。在混合排气系统出口,推力混合效率随凹扇修形程度的变大而上升,与没有凹扇修形的模型相比,研究的凹扇修形模型的推力混合效率最大增加了39.33%。此外,随着流向涡沿轴向发展,波瓣凹扇修形对热混合效率的影响逐渐减弱。
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关键词
波瓣混合排气系统
凹扇修形
涡量
热混合效率
推力混合效率
总压恢复系数
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Keywords
lobed forced mixing exhaust system elliptical cut vorticity thermal mixing efficiency thrust mixing efficiency total-pressure recovery factor
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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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