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单外涵变循环发动机变几何特性仿真
1
作者
牟园伟
王奉明
朱大明
《航空发动机》
北大核心
2024年第2期52-57,共6页
为了研究单外涵变循环发动机变几何性能收益,建立了一种单外涵变循环发动机总体性能仿真模型,并通过算例验证了仿真模型的计算精度。根据不同飞行状态的发动机控制规律和最优控制目标,模拟生成3种变几何方案最佳变几何参数以及最佳节流...
为了研究单外涵变循环发动机变几何性能收益,建立了一种单外涵变循环发动机总体性能仿真模型,并通过算例验证了仿真模型的计算精度。根据不同飞行状态的发动机控制规律和最优控制目标,模拟生成3种变几何方案最佳变几何参数以及最佳节流特性和高度-速度特性。结果表明:在设定的控制规律下,相对发动机常规变几何方案(方案1),尾喷管、混合器与低压涡轮导向器可调的变几何方案(方案3)使发动机地面节流状态耗油率降低1.7%~3.0%,超声速巡航推力增大14%~29%,亚声速巡航耗油率降低0.9%~3.1%,在3种变几何方案中性能收益最大;尾喷管与混合器可调的变几何方案(方案2)使发动机地面节流状态耗油率降低1.2%~2.2%,超声速巡航推力增大3%~17%,亚声速巡航耗油率降低0.9%~1.2%,在3种变几何方案中性能收益居中。发动机变几何方案的选择应综合考虑结构复杂度、可靠性、质量等方面的代价与基于特定任务需求的总体性能收益的平衡。
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关键词
变循环发动机
变几何
单外涵
仿真模型
耗油率
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职称材料
实验探究周向进气畸变对局部喘振型跨声速轴流压气机进气的影响
被引量：
2
2
作者
闫建东
潘天宇
+1 位作者
武文倩
李秋实
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期65-75,共11页
为深入探究失速点变化机理,采用实验方法探究了三种不同周向畸变强度的进气边界对压气机失稳演化的影响机理。在试验过程中,通过增加动态测试点以测量转子叶尖的静压和静子尾缘的总压,并在压气机出口容腔内增加测点以检测系统响应。结...
为深入探究失速点变化机理,采用实验方法探究了三种不同周向畸变强度的进气边界对压气机失稳演化的影响机理。在试验过程中,通过增加动态测试点以测量转子叶尖的静压和静子尾缘的总压,并在压气机出口容腔内增加测点以检测系统响应。结果表明,当进口存在周向畸变时,失稳点流量的减小是由于压气机的失稳演化过程从局部喘振转变成了突尖波。在均匀进气时,该压气机失速演化过程为局部喘振,扰动以低频轴对称的形式出现在静子叶根区域。当进口存在周向畸变时,静子叶根处仍会出现不稳定低频扰动,但由于周向畸变的存在使其不再具备轴对称性,因此该低频扰动无法进一步发展,最终由于转子叶尖出现了突尖波导致压气机失稳。本研究主要结论为周向进气畸变可以通过改变压气机失速过程进而影响压气机失速点变化。
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关键词
跨声速压气机
稳定裕度
失速先兆
周向进气畸变
局部喘振
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职称材料
非均匀来流中斜爆轰波对扰动的动态响应特性
被引量：
1
3
作者
滕宏辉
牛淑贞
+2 位作者
杨鹏飞
周林
王宽亮
《气体物理》
2023年第5期1-9,共9页
在斜爆轰推进系统中,经过进气道压缩的气流速度仍然很大,导致斜爆轰波前的气流难以达到均匀预混,进而对斜爆轰波系产生影响。以高空飞行条件下非均匀来流中的斜爆轰波系为对象,采用Euler方程结合氢气-空气基元反应模型,通过波角变化和...
在斜爆轰推进系统中,经过进气道压缩的气流速度仍然很大,导致斜爆轰波前的气流难以达到均匀预混,进而对斜爆轰波系产生影响。以高空飞行条件下非均匀来流中的斜爆轰波系为对象,采用Euler方程结合氢气-空气基元反应模型,通过波角变化和波面位置偏移研究了斜爆轰的受扰动特性。采用当量比作为非均匀的表征变量,在斜爆轰波面上游引入了一个高度可变的扰动区,定义φA为扰动幅值,扰动区的当量比分布通过正弦函数进行模化。研究发现,随着φA的减小,波角减小,波面向下游移动;随着φA的增大,波角增加,波面向上游移动。当φA为负值且足够小时,可以观察到波角突变的新现象,分析表明此现象源于来流当量比非均匀作用下的重新起爆。当φA为正值且足够大时,被扰动区的波角处于非平衡状态,较大的当量比梯度会导致其高于理论值,而较小的当量比梯度会导致其低于理论值。对波面位置的偏移量进行了量化分析,发现波面位移随φA的变化仅在其为正值时是非线性的,在其为负值时是线性的,随扰动区高度的变化也是线性的。
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关键词
斜爆轰
当量比
波角
位移
非线性
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职称材料
题名
单外涵变循环发动机变几何特性仿真
1
作者
牟园伟
王奉明
朱大明
机构
中国
航空
发动机研究院
先进航空动力创新工作站
出处
《航空发动机》
北大核心
2024年第2期52-57,共6页
基金
先进航空动力创新工作站项目(HKCX2020-02-004)资助。
文摘
为了研究单外涵变循环发动机变几何性能收益,建立了一种单外涵变循环发动机总体性能仿真模型,并通过算例验证了仿真模型的计算精度。根据不同飞行状态的发动机控制规律和最优控制目标,模拟生成3种变几何方案最佳变几何参数以及最佳节流特性和高度-速度特性。结果表明:在设定的控制规律下,相对发动机常规变几何方案(方案1),尾喷管、混合器与低压涡轮导向器可调的变几何方案(方案3)使发动机地面节流状态耗油率降低1.7%~3.0%,超声速巡航推力增大14%~29%,亚声速巡航耗油率降低0.9%~3.1%,在3种变几何方案中性能收益最大;尾喷管与混合器可调的变几何方案(方案2)使发动机地面节流状态耗油率降低1.2%~2.2%,超声速巡航推力增大3%~17%,亚声速巡航耗油率降低0.9%~1.2%,在3种变几何方案中性能收益居中。发动机变几何方案的选择应综合考虑结构复杂度、可靠性、质量等方面的代价与基于特定任务需求的总体性能收益的平衡。
关键词
变循环发动机
变几何
单外涵
仿真模型
耗油率
Keywords
variable cycle engine
variable geometry
single bypass
simulation model
fuel consumption rate
分类号
V235.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
实验探究周向进气畸变对局部喘振型跨声速轴流压气机进气的影响
被引量：
2
2
作者
闫建东
潘天宇
武文倩
李秋实
机构
北京
航空
航天大学能源与
动力
学院
北京
航空
航天大学
航空
发动机气动热力学国家重点实验室
北京
航空
航天大学
航空
发动机研究院
先进航空动力创新工作站
中国
航空
发动机研究院
西华大学流体与
动力
机械重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期65-75,共11页
基金
国家自然科学基金(51976005,52006002)
国家科技重大专项(2017-Ⅱ-0005-0018)
+3 种基金
航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-B-Ⅱ-004-001)
先进航空动力创新工作站(HKCX2020-02-013)
中央高校基本科研业务费专项资金
北京市科技新星计划。
文摘
为深入探究失速点变化机理,采用实验方法探究了三种不同周向畸变强度的进气边界对压气机失稳演化的影响机理。在试验过程中,通过增加动态测试点以测量转子叶尖的静压和静子尾缘的总压,并在压气机出口容腔内增加测点以检测系统响应。结果表明,当进口存在周向畸变时,失稳点流量的减小是由于压气机的失稳演化过程从局部喘振转变成了突尖波。在均匀进气时,该压气机失速演化过程为局部喘振,扰动以低频轴对称的形式出现在静子叶根区域。当进口存在周向畸变时,静子叶根处仍会出现不稳定低频扰动,但由于周向畸变的存在使其不再具备轴对称性,因此该低频扰动无法进一步发展,最终由于转子叶尖出现了突尖波导致压气机失稳。本研究主要结论为周向进气畸变可以通过改变压气机失速过程进而影响压气机失速点变化。
关键词
跨声速压气机
稳定裕度
失速先兆
周向进气畸变
局部喘振
Keywords
Transonic axial compressor
Stall margin
Stall inception
Circumferential inlet distortion
Partial surge
分类号
V235.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
非均匀来流中斜爆轰波对扰动的动态响应特性
被引量：
1
3
作者
滕宏辉
牛淑贞
杨鹏飞
周林
王宽亮
机构
北京理工大学宇航学院
北京大学工学院
先进航空动力创新工作站
北京理工大学重庆
创新
中心
出处
《气体物理》
2023年第5期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金(12002041,12202014)
先进航空动力创新工作站项目(HKCX2022-01-018)。
文摘
在斜爆轰推进系统中,经过进气道压缩的气流速度仍然很大,导致斜爆轰波前的气流难以达到均匀预混,进而对斜爆轰波系产生影响。以高空飞行条件下非均匀来流中的斜爆轰波系为对象,采用Euler方程结合氢气-空气基元反应模型,通过波角变化和波面位置偏移研究了斜爆轰的受扰动特性。采用当量比作为非均匀的表征变量,在斜爆轰波面上游引入了一个高度可变的扰动区,定义φA为扰动幅值,扰动区的当量比分布通过正弦函数进行模化。研究发现,随着φA的减小,波角减小,波面向下游移动;随着φA的增大,波角增加,波面向上游移动。当φA为负值且足够小时,可以观察到波角突变的新现象,分析表明此现象源于来流当量比非均匀作用下的重新起爆。当φA为正值且足够大时,被扰动区的波角处于非平衡状态,较大的当量比梯度会导致其高于理论值,而较小的当量比梯度会导致其低于理论值。对波面位置的偏移量进行了量化分析,发现波面位移随φA的变化仅在其为正值时是非线性的,在其为负值时是线性的,随扰动区高度的变化也是线性的。
关键词
斜爆轰
当量比
波角
位移
非线性
Keywords
oblique detonation
equivalence ratio
wave angle
displacement distance
nonlinear
分类号
O354.4 [理学—流体力学]
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单外涵变循环发动机变几何特性仿真
牟园伟
王奉明
朱大明
《航空发动机》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
实验探究周向进气畸变对局部喘振型跨声速轴流压气机进气的影响
闫建东
潘天宇
武文倩
李秋实
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
非均匀来流中斜爆轰波对扰动的动态响应特性
滕宏辉
牛淑贞
杨鹏飞
周林
王宽亮
《气体物理》
2023
1
在线阅读
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职称材料
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