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1、第28卷第2期2011年4月沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．28No．2Apr．201文章編號(hào)：2095—1248(2011)02—0030—05雙涵道S形彎管氣動(dòng)性能的數(shù)值研究張國(guó)臣，徐志暉。張秉龍，李光里(沈陽(yáng)航空航天大學(xué)動(dòng)力與能源工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110136)摘要：環(huán)型雙涵道s形彎管是渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)中連接風(fēng)扇和高壓壓氣機(jī)的重要部件。采用有限容積法對(duì)雙涵道s形彎管在不同進(jìn)氣條件下的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值研究。計(jì)算過(guò)程中使用兩種不同的湍流模型：標(biāo)準(zhǔn)k一占模型和雷諾應(yīng)力模
2、型。通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)兩種湍流模型的計(jì)算結(jié)果有著明顯的差別，尤其是在存在較強(qiáng)剪切應(yīng)力的區(qū)域。此外，還對(duì)不同的進(jìn)氣條件(環(huán)形管流和均勻來(lái)流)對(duì)s彎管流場(chǎng)的影響進(jìn)行了分析。可以看出，不同進(jìn)氣條件中附面層速度剖面的不同能夠影響s彎管中軸向速度的分布與發(fā)展。關(guān)鍵詞：數(shù)值研究；s形彎管；環(huán)形管流；均勻來(lái)流中圖分類號(hào)：V231．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．02．007Numericalinvestigationoftheaerodynamicperformanceofatwin-branch
3、S-shapedductZHANGGuo-chen，XUZhi—hui，ZHANGBing—long，LIGuang·li(SchoolofAeroDynamicsandEnergyEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，LiaoningShenyang110136)Abstract：Anannulartwin—branchS—shapedductisanimportantcomponentconnectingfanandHPcom-pressorinaturbo—fanengine．This
4、paperintroducesthenumericalinvestigationoftheflowfieldofatwin—branchS-shapedductunderdifferentinletconditionswithfinitevolumemethod．Twodifferentturbulencemodels·standardk-emodelandReynoldsstressmodel-aleutilizedduringthecomputationalwork．Bycorn—paringnumericalresultsof
5、thetwodifferentturbulencemodels，significantvariationCanbefound，especial-lyattheregionwithrelativelystrongshearstresses．Additionally，theeffectofdifferentinletconditions(pipeflowanduniformflowinletcondition)ontheflowfieldofS-shapedducthasbeenanalyzed．ItCanbefoundthatvari
6、ousvelocityprofilesintheboundarylayerunderdifferentinletconditionsinfluencetheaxialvelocitydistributionanddevelopmentoftIleS-shapedduct．Keywords：numericalinvestigation；S—shapedduct；pipeflow；uniformflow彎曲管道內(nèi)的流動(dòng)已經(jīng)成為一個(gè)重要的工程流體研究方向。而s形彎管內(nèi)流體的流動(dòng)已成為一個(gè)典型的研究方向，并引起人們的廣泛關(guān)注。例如，在s形輸
7、油管道、換熱器已經(jīng)得到應(yīng)用。導(dǎo)彈和戰(zhàn)斗機(jī)的進(jìn)氣道設(shè)計(jì)成s形彎曲式管道，可以增強(qiáng)隱身效果、減少飛行阻力。環(huán)形雙涵道S形彎管是軸流式航空發(fā)動(dòng)機(jī)中連接風(fēng)扇和低壓壓氣機(jī)及高低壓壓氣機(jī)不可或缺的部件。隨著大涵道比民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，s形彎管的長(zhǎng)度不斷縮短、進(jìn)出口平均半徑差逐步增大。因此，在s形彎管中的流場(chǎng)變得更加復(fù)雜，氣流更易分離‘1。。Bitchford和Kim等研究了將導(dǎo)葉安裝在雙涵道s形彎管內(nèi)部流動(dòng)的情況，并指出連接風(fēng)扇和壓氣機(jī)的雙涵道S形彎管中作用在管道內(nèi)的氣動(dòng)力比單涵道更大，這主要由于在軸向方向上收稿日期：2010一∞一14作者簡(jiǎn)
8、介：張國(guó)臣(1984一)，男，河南周口人．在讀硬士，主要研究方向：航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)熱力學(xué)及應(yīng)用．E—mail：hngehzh@yahoo．tom．Cla；徐志暉(1970一)，女．遼寧沈陽(yáng)人。講師．主要研究方向：氣動(dòng)熱力學(xué)及應(yīng)用．E-m
