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《小型渦噴發(fā)動機整機流場數(shù)值模擬技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第4l卷第6期2011年11月航空計算技術AeronauticalComputingTechniqueVol4lNo．6Nov201l小型渦噴發(fā)動機整機流場數(shù)值模擬技術研究沈偉1，辛彥秋2，顏青欽1(1．海軍航空工程學院飛行器工程系．山東煙臺264001；2．黎明航空發(fā)動機集團有限責任公司，遼寧沈陽110043)摘要：為計算某小型彈用渦噴發(fā)動機流場，研究了針對渦噴發(fā)動機整機的建模、網(wǎng)格處理以度動態(tài)工作點確定等關鍵技術。，通過復雜結構部件建模和拼接，建立了渦噴發(fā)動機整機流場計算網(wǎng)格．理論模型中考慮了葉輪流場、湍流和燃燒過程的模擬，并以作用轉子上氣動力矩為基礎計算轉子的轉
2、速。在通用計算流體力學(CFD)軟件中．通過編寫UDF程序構建了發(fā)動機流場的計算框架。結果表明：全機流場仿真技術為分析渦噴發(fā)動機工作過程提供了有力-12具，同時揭示了幾何建模的精度等因素對計算結果準確性有較走影響，關鍵詞：渦噴發(fā)動機；流場：部件；敷值仿真。中圈分類號：V21】文獻標識碼：A文章編號：1671．654X(2011)06．0073．03ResearchonCFDTechnologyforaMicro—TurbojetSHENWei’，XINYah．qiu2，YANQing，qinl(1．DepartmentofAerocrafiEngineering．Na
3、vyAeronauticalEngineeringInsthute，Ynatai264001．China2．LimingAero-E，刨wGroupCorporation，ShenyangI10043，China)Abstract：TheCFDtechnologywasstudiedforanalyzingtheflowfieldofamissilemicro．turbojet．Thetheorymodelwasfounded，inwhichtheturbulencemodel，theslidemesh．thediscretephasemodelingandtheco
4、mbustionmodelweretakenintoaccount．Thetechnologyforgeometrymodelingofthemicro—turbojetWaSstudiedandthemeshofthemissilemicro．turbojetinfulIscalewerefounded．BaseonCFDsolvingtackle，theparallelcomputationWascarriedoutwithUDFprogramItwasshownthattheflowfieldWassimulatedaccurately．Keywords：tur
5、bojet；flowfield；components；simulation引言渦噴渦扇發(fā)動機的性能預測是研制、改進過程巾最重要的工作之一?；诎l(fā)動機壓氣機、燃燒室、渦輪等部件特性的傳統(tǒng)計算方法避免不了許多的經(jīng)驗修正，也很難與發(fā)動機部件尺度、構形、公差等特征直接關聯(lián)。而對發(fā)動機部件和整機j維流場進行數(shù)值仿真分析，可以在假設條件最少的情況下獲得精度較高的流場參數(shù)和發(fā)動機性能，建立類似“數(shù)值試車臺”的發(fā)動機性能分析平臺”“’。國外航空發(fā)動機全流場耦合計算已經(jīng)成為發(fā)動機性能試驗最有效的補充和支持。整機流場三維數(shù)值模擬是圍外眾航空發(fā)動機高新計劃(如：IHPTET、SNPSS、C
6、ITS等)的重要研究內容之一【5一“。20世紀末．國內動力領域通過逐步引進同外CFD商業(yè)軟件解決了通用流場數(shù)值分析工具的來源問題，這些軟件在航空發(fā)動機部件研制、改進中得到一定的應用”1。但是．軟件的深入利用和二次開發(fā)水平仍然十分不足，尤其是具有復雜結構的渦噴發(fā)動機整機建模分析十分困難，并且存在計算量大等問題，因此國內航空發(fā)動機整機流場數(shù)值仿真方面的研究丁作還相當少。彈用小型渦噴發(fā)動機造價相對便宜，但壽命比較短，單臺發(fā)動機所能進行的實驗項目和實驗時間非常有限。本文以實現(xiàn)彈_
7、fj渦噴發(fā)動機的整機流場仿真為目的．研究發(fā)動機建模技術和工作點的確定方法，并在通用CFD軟件中編
8、寫了相應的UDF程序加以實現(xiàn)。所研究的技術和方法可為進一步的發(fā)動機性能分析和研制工作提供參考?！堪l(fā)動機建模技術研究渦噴發(fā)動機整機幾何建模T作的復雜性是全機流收稿日期：201I—07—28修訂日期：201l—10一12作者簡介：沈偉(1975一)．辮．叫川樂山人，剮教授．博士．主要研究方向為飛行器動力系統(tǒng)I。作廿程數(shù)值仿直．74．航空計算技術第4l卷第6期場計算主要的制約因素。近年來盡管國內大多數(shù)研制生產單位廣泛采用CAD、CAE軟件并具有了電子樣機，但是各種軟件和CFD前處理軟件之間很難實現(xiàn)無縫連接和交換幾何模型，因此對彈用渦噴發(fā)動機進行整機動態(tài)流場
