新型无阻流板反推装置流场结构和影响参数研究

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1、2010芷囊36蠢囊2期V01．36No．2Apr．2010新型无阻流板反推装置流场结构和影响参数研究王占学，傅鹏哲，刘春阳(西北工业大学动力与能源学院。西安710072)王占学(1969)，男，博士。教授。主要从事航空发动机总体和排气系统研究。收稿日期：2009-06-23基金项目：西北工业大学基础研究基金(JC200815)和航空科学基金(2008ZB53012)资助1引言传统的实现反推力的方法主要是机械式，包括抓斗式、叶栅式和折流板式【l-习。这几类机械式结构存在短舱质量明显增加，机械运动部件增多，对密封性要求较高等缺点。为了突破传统技术的约束，国外众多研究

2、机构有意识地吸收在流体力学领域所取得的技术成果，提出了流体反推力方摘要：应用CFD数值模拟技术，分析了基于二次流喷射的无阻流板涡扇发动机反推控制机理，并详细分析了二次流喷射的压力、位置、角度及喷流缝宽度对流场结构和反推性能的影响。在计算模型中没有考虑反推导叶，为此，用与反推力成正比的参数，即反推质量流量比来衡量性能的优劣。计算结果表明：二次流喷射压力、位置和角度是影响反推性能的重要参数，并且在一定的风扇涵道流下，存在最佳的二次流喷射位置、角度和压力；而二次流喷射缝宽度在一定范围内对反推性能影响不大。关键词：涡扇发动机；反推力装置；二次流喷射；数值模拟Investi

3、gationofFlowFieldStructureandEffectParameterofNewTypeBlockerlessThrustReverserWANGZhm—xlle，FUPeng—zhe'，LIUChun—yang(Schoolofengineandenergy，NorthwesternPolytechnicalUnivemityXi’a

4、l’710072)Abstract：Thecontrolmechanismofblockerlessthrustreverserforturbofane，皤妇basedOR,secondaryflowinject

5、ionwasanalyzedusingCFDnumericalsimulation．Thee妤ectofpressure，location,础andslottMcknessofsecondaryylowinjectionOn,flow知Hstructureandrevelerpe咖nnnncewasanalyzedindeu=LDuetothethrustreverserguideffanenotconsidered讥themodel,theparameterrie．thrustreverser嬲s∥删ratio)thatisproportionaltorevel

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7、咖orm埘we．Keywords：turbofanengine；thrustreverser；secondaryflowinjection；numericalsimulation法，即基于二次流喷射的流体反推力技术，其基本思想就是利用高压二次流以一定的角度向风扇涵道流中喷射，改变风扇涵道流流动方向，使气流偏转进入反推窗口，通过反推导向叶片，使偏转的气流逆向(向前)流动从而产生反推力。由于二次流是从高压核王占字等：葡塑无阻滚鞭反推装■臻挠结构和躬喧蔷数酿究心流中引出，因此它不仅实现了风扇涵道流的偏转j而且还有效地减小了核心流的推力，使系统效率有所改善。与机械式反推技

8、术相比，流体反推力技术大幅减轻了反推装置的质量，明显降低了作动机构的复杂性，并且对内流无干扰，反推效率明显提高。随着飞机对降低机械复杂性、降低质量、减小短舱阻力要求的不断提高，流体反推力控制技术将是未来大型运输机发展的主流方向16．710本文利用CFD技术，借鉴文献【8、9】给出的方法和几何构型，数值模拟了基于二次流喷射的无阻流板反推力装置的内部流场。通过对流场结构的详细分析，阐述了其产生反推力的机理，得到了反推性能参数(通过反推质量流量比表示)随二次流喷射压力、喷射位置、喷射角度及喷射缝等二次流气动几何参数的变化规律。2数值计算模型2．1几何构型反推装置构型如图

9、1所示M，