2种进气畸变流道结构对航空发动机进口流场的影响

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1、第39卷第5期2013年10月航空发动机AeroengineV01-39No．50c1．20132种进气畸变流道结构对航空发动机进口流场的影响芮长胜，谷君，邱明星，王传宝(中航’1L业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：基于某型航空发动机插板式进气总压畸变试验，重点分析了进气段采用收敛形和直线形2种进气流道结构对发动机进13总压畸变流场的影响，并对3维数值模拟结果进行了研究：结果表明：在收敛形进气流道结构下，当插板相对插入深度大干45％后，发动机进口总压畸变流场稳态周向畸变指数逐渐减小，且随插板深度增加，发动机进口畸变流场逐渐趋向均匀；直线形进气流道结构在插板深度逐渐增加时，进1

2、3畸变指数平稳增大，流场不均匀性增强，能较好地表征发动机进13畸变流场形态。关键词：总压畸变；流道结构；畸变指数；畸变流场；航空发动机芮长胜(1977)，男，高级-I：程师，主InfluenceofTwoDistortionChannelConfigurationsonAeroengineInlet要从事航空发动机总体性能设计I：作。FlowFiled收稿日期：2012—09—12RuIch3ng-sheng，GuJ“”，QIuMing-xing，WANGChuan-bao(AVICShenyangEngineDesignandResearchInstitute，Shenyang10015

3、，China)Abstract：Basedonanengineinlettotal—pressuredistortionexperimentinaninserted-board，theinfluenceofconvergentandstraightinletchannelconfigurationsontheengineinlettotalpressuredistortedflowfieldwasanalyzed，and3-Dnumericalsimulationwasstudied．Theresultsshowthatengineinletsteady(：ileumferentialto

4、talpressuredistortiondescriptordeclineswheninserted—boaMinsertingdepthisgreaterthan45％intheconvergentchannelconfiguration，andengineinletflowfieldbecomesuniformwithfurtherincreasinginserted—boarddepth．Engineinletdistortiondescriptorincreasessteadilyandflowfieldininhomogeneousenhancementinthestraigh

5、tchannelconfiguration．Theengineinletdistortedflowfieldischaracterizedbetterwithstraightchannelconfiguration．Keywords：totalpressuredistortion；channelconfiguration；distortiondescriptor；distortedflowfield；aeroengine0引言航空发动机进口流场畸变是气动稳定性研究的重要内容。Person等首先提出平行压气机理论，随后激盘／半激盘模型、级叠加、2维不可压缩等模型的发展，使得模拟进气总压、总温

6、及组合畸变和旋转进气畸变对发动机／压气机性能、稳定性影响的理论方法得到了迅速发展”】；同时利用畸变模拟网、模拟板和发生器装置等开展的部件及整机试验积累了一定的试验结果数据删。国外已开展了大量进气畸变对发动机气动稳定性影响方面的研究，并建立了具体的评定方法和标准；国内在参考国外相关研究成果基础上，提出了在航空发动机_T程设计中进行气动稳定性检查的考核要求，并逐步开展了航空发动机压力畸变稳定性评定技术的研究110l。本文基于某型航空发动机插板式进气总压畸变试验，重点论述了收敛形和直线形进气流道结构下进气总压畸变对发动机进口流场的影响，并开展了3维数值模拟计算分析，其研究结果可供航空发动机气动稳

7、定性工程研究时参考。1进气流道结构在某型发动机插板式进气总压畸变首次试验时，为了利用原有的大直径进气畸变试验装置，并在发动机进口前加装了与其进口直径相同的转接段，由此在大尺寸进气畸变试验装置与转接段之间形成了收敛第5期芮长胜等：2种进气畸变流道结构对航空发动机进口流场的影响43形进气流道结构，插板位于收敛段前，如图1所示。但首次试验结果没有达到预期效果，为进一步分析评估试验数据，去掉收敛段，重新改用与发动机进口直径相同的