串联式TBCC发动机模态转换模拟

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1、第41卷第2期2015年4月航空发动机Aeroen西neV01．4lNo．2Apr_2015串联式TBcc发动机模态转换模拟王玉男1，胡秋晨2，贾琳渊2，张彦军1(1．中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015；2．西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：为开展涡轮基组合循环(TBCC)发动机模态转换过程研究，基于某小型涡喷发动机，应用串联武TBCC发动机总体性能数值计算程序进行性能计算。根据沿飞行轨道TBCC发动机冲压涵道与涡轮发动机涵道气流混合过程中的参数变化规律，开展模态转换过

2、程模拟。分析了不同等动压头、加力／冲压燃烧室进口马赫数、出口温度等主要参数对发动机性能的影响。根据小型串联式TBCC发动机模态转换过程和沿飞行轨道的发动机稳态特性模拟，确定了较为合理的模态转换区间，并得到了推力、耗油率等发动机性能参数。研究表明：不同动压头对应不同的模态转换马赫数，加力／冲压燃烧室进口马赫数和出口总温对模态转换马赫数并无影响。关键词：涡轮基组合循环发动机；性能模拟；模态转换；涡轮发动机；冲压发动机中图分类号：V236文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnk1．aeroen9

3、1ne．2015．02．005AnaIysisOfModeTransnionSimuIatIon0fC0一axiaIandTandemConfigurationTBCCEnginewANGYu—nalll，HuQiu—chen2，JIALin—yuan2，zH^NGYall-junl(1．AVICShenyangEngilleDesi印aIldResearch111s石tllte，Shenyallg110015，Cllina2．schoolofEn百neandEnergy，NorthwestemP0

4、1ytechIlicalumVerSity，)(i7an710072，Chjna)Abstract：Inordertoinvestigatetheturb0，ralnjetmode协msitionofTBCCen舀nes，theperfo瑚ancecalculationswereconductedusingoveraⅡped．o肋ancenumericalcalculationpro铲amofco—axialandtaIldemcordigurationTBCCen百neb鹊edonamonotyp

5、eturbojeLAccordingtotllenightorbit'the山e珊odynamicpar砌etersvaIiationoframductandturbineductdIlringmodetransitionwer}estudied．Theinfluences0fmainp啪metersonengineperfbⅡnancewereanalyzed，whichincludedi丑-erentdyn踟ichead，iIlletMachnumberofafterbumer，ouⅡettem

6、perature，etc．Morereasonablemodetransitionregionsweredete瑚inedbasedontllesimulationofmode昀nsitionpmcessandtllesteadyperfb肌anceoftheTBCCenginealongthetrack．Thetllmst，oilconsumptionrate，perfb珈ancepmmeterswereobtained．强eresearchesshowtllatdi&rentdynamichea

7、dsarecorrespondingtodi&rentMachnumberofmodetransition，whiletheinletMachnumberandexittotalte瑚【peratureofafte硝ranljetburIlerhavenoiIlnuenceontlleMachnuIIlbeLKeywords：-IBCCen百ne；pe面瑚ancesimulation；mode妇nsition；turbineen殍ne；删mjetO引言在经历着深刻技术变革的今天，世界强国正在从争夺空

8、中优势向争夺太空优势转变。空天飞行器作为未来航空、航天武器装备，由于其革命性的技术变革和颠覆性的作战优势，受到世界各国的关注。美国、欧盟、日本等国家已将空天飞行器及其动力列为重要的技术发展方向，并制定了相应研究计划㈣。涡轮基组合循环(TBcc)发动机作为1种新型吸气式发动机，拥有比传统涡轮发动机更宽的飞行范围、比火箭发动机更大的比冲、可使用常规碳氢燃料、具有较好的经济性等特点，可作为水平起降重复使用临近空间飞机、空天入轨飞机以及远程高空高速导弹的动力装置，满足空天一体