射流角度对气动矢量喷管的影响及优化

采用数值模拟方法计算分析了射流角度对气动矢量喷管流动结构和性能的影响。基于试验设计和近似模型方法,结合数值模拟,构建了气动矢量喷管模型。将气动矢量喷管模型集成到发动机总体性能程序中,以某航空发动机为研究对象,分析了发动机不同状态下的气动矢量喷管性能情况。研究结果表明:在一定的几何与气动参数条件下,存在使气动矢量角最大的射流角度。随着发动机进口温度和引气量的增加,气动矢量角最大模式下的射流角度均逐渐减小,垂直喷射或顺流向对提升喷管推力系数有利。     

内膨胀式推力矢量喷管及其性能研究

探索了一种新型推力矢量实现方案——内膨胀式推力矢量(IETV)喷管。IETV通过喷管扩张段的单侧向内作动,利用非对称的内流膨胀产生了喷管内的横向压力梯度,受迫的膨胀在出口处卷吸了外部气流产生了横向动量,由此实现了推力矢量。采用数值模拟方法对IETV喷管的可行性进行验证,并分析了其流动特征。结果表明:IETV方案可以实现较大的推力矢量角和良好的内流性能。在4～12的落压比范围内推力矢量角最大可达18.5°,推力系数损失不超过2%。     

气动矢量喷管建模及对发动机性能影响的研究

基于气体动力学理论,按照气流在气动矢量喷管内部的流动状态,构建了气动矢量喷管的数学模型,并编制了相应的计算程序,将程序仿真结果与试验和CFD数值模拟结果进行对比,结果表明所构建的气动矢量喷管程序具有较高精度,可以用来表达气动矢量喷管特性。将气动矢量喷管程序集成到航空发动机总体性能程序中,以某航空发动机为研究对象,采用三种控制模式(发动机压比不变、喷管喉部面积不变、低压转速不变),开展引气量对发动机性能影响的研究。结果表明:随着二次流引气量的增加,发动机矢量角增加的同时发动机性能有较大幅度降低,配装气动矢量喷管的发动机对控制模式提出新的要求。     

进口气流角对跨音速压气机气动性能的影响研究

以某燃气轮机1.5级跨音速压气机为研究对象,利用NUMECA软件计算了该压气机在不同进口可转导叶摆放角度情况下跨音速压气机的气动性能。研究结果表明:随着进口气流角的增大,流量-效率曲线和流量-压比曲线均向流量减小的方向平移,相同流量下,进口气流角增加,效率增大,但压比减小;在设计流量工况下,随着进口气流角的增大,来流相对马赫数减小,激波强度减弱,并向尾缘迁移,激波后附面层分离流动改善,压气机损失减小。     

缩比验证机轴对称矢量喷管设计与验证

在某缩比验证机推力矢量系统研制中,首先采用两套电动舵机驱动的连杆机构的设计方案,实现了矢量喷管的轴对称偏转.通过分析矢量喷管偏转过程中作动机构受力关系和运动关系,得到舵机需提供的最大扭矩与最大铰链力矩的关系.分别采用工程估算和CFD数值模拟两种方法对矢量喷管偏转产生的铰链力矩进行了计算.通过地面试验和飞行试验验证了所研制的轴对称推力矢量系统满足工程应用要求.     

S弯喷管推力矢量方案的数值研究

以S弯喷管为对象研究其推力矢量实现方案以及流场特征。对基准S弯喷管以及对应的3个不同推力矢量作动位置、4个几何偏转角共13个模型进行了三维几何建模和相应的流场模拟。结果表明:3个位置的推力矢量模型均可以实现宽范围推力矢量角调节;综合考虑喷管流量、总压、推力性能以及流场特征,当S弯喷管作动位置位于邻近喉道下游的扩张段处时,喷管性能最好。     

射流位置对喷管喉道倾斜矢量控制方案的影响分析

利用RNG k-ε湍流模型,采用局部网格加密技术,求解三维N-S方程对某型二元喷管喉道倾斜矢量控制时的全流场进行了数值模拟.研究表明在小扩张比、短扩散段喷管上,采用喉道倾斜矢量控制方案主流可以实现亚音速偏转.采用三维曲面生成法分析了调整喉部射流位置和扩张段射流位置对喷管流场的影响,计算表明喉部射流位置越接近喉部,扩张段射流位置越靠近喷口,产生的推力矢量越大.     

基于三环驱动的轴对称矢量喷管运动学与力学分析

基于三环驱动的轴对称矢量喷管,其喉道面积影响飞机发动机性能,所以准确调节其面积显得尤为重要。因此,为达到更好的膨胀比和准确调整其喉道面积,就此轴对称矢量喷管进行运动学分析,建立运动学模型,将分析计算结果与实际运动进行比较,得到较高的吻合度,反映了此运动学分析的正确性。轴对称矢量喷管在发动机推力作用下做变载荷运动,所以必须对轴对称矢量喷管进行力学分析,力学分析对轴对称矢量喷管的结构设计与强度校核有一定的指导作用。     

密封面结构参数对LNG浮动球阀密封性能的研究

在LNG超低温浮动球阀密封性能的研究过程中,基于ANSYS Workbench软件对密封面的压力角和密封面宽度对密封比压的影响展开数值模拟计算.结果 表明:随着压力角的增大,阀座密封面的上下端密封比压值也随之增大,而在中端的密封比压值先减小后增大;随着密封面宽度的减小,上中下端的密封比压值也在增大.分析得出:压力角为4...     

喷液量和内压比对单螺杆压缩机排气孔口设计的影响

分析了单螺杆压缩机中喷液量和内压比对排气孔口位置的影响。计算在不同喷液量和内压比时,开始排气角、排气提前角以及沿螺杆轴向排气孔口边长。通过分析得出:内压比的增加使开始排气角增大,排气起始位置向排气端移动,沿螺杆轴向排气孔口边长减小,排气孔口面积减小;喷液量的增加使开始排气角提前,排气起始位置向进气端移动,沿螺杆轴向排气孔口边长增大,排气孔口面积增大。该分析结果为压缩机的设计提供了理论依据。