民用大涵道比發(fā)動機短艙阻力數(shù)值研究

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1、文章編號:2095-1248(2017)04-0048-07民用大涵道比發(fā)動機短艙阻力數(shù)值研究黑少華a,江聲蘭b(中航通飛研究院有限公司a.第五研究室,b.第二研究室,廣東珠海519040)摘要:大涵道比航空發(fā)動機短艙是飛機的關(guān)鍵阻力部件之一,對其阻力的產(chǎn)生原因及阻力特性變化規(guī)律開展研究是必要的。以典型的航空發(fā)動機孤立短艙模型為研究對象,并引入了一個定流量的發(fā)動機進氣道入流邊界和定總溫總壓的發(fā)動機噴流邊界。通過Fluent計算仿真探究了短艙阻力的產(chǎn)生原因,以及來流馬赫數(shù)和進氣道流量系數(shù)對短艙阻力的影響機理,得出了短艙的附加阻力、壓差阻力、

2、摩擦阻力和總阻力的變化規(guī)律。計算結(jié)果表明,短艙阻力的產(chǎn)生歸因于捕獲流管變細導(dǎo)致的附加阻力增加和溢流造成的短艙外表面壓力變化和速度變化;隨來流馬赫數(shù)的增大,短艙總阻力增大;隨進氣道流量系數(shù)的增大,短艙總阻力減小。關(guān)鍵詞:短艙阻力;附加阻力;壓差阻力;來流馬赫數(shù);進氣道流量系數(shù)中圖分類號:V235.13文獻標志碼:Adoi:10.3969/j.issn.2095-1248.2017.04.006Numericalsimulationonnacelledragofturbofanenginewithalargebypassratioa,bHEI

3、Shao-huaJIANGSheng-lan(a.TheFifthResearchDepartment,b.TheSecondResearchDepartment,CAIGAResearchInstituteCoLtd,Zhuhai519040,China)Abstract:Thenacelleofturbofanenginewithalargebypassratioisoneofthekeyunitsforproducingdrags,soit′snecessarytostudynacelledraganditscharacterist

4、ics.Aninletboundarywithconstantmassflowandajetboundarywithfixedtotaltemperatureandtotalpressurewereaddedintoatypicalmodelofi-solatednacelleasaresearchobject.BasedonFluentsimulation,theformationofnacelledragwasdiscussedandtheeffectsofMachnumberofincomingflowandflowcoeffici

5、entofinletwerestudiedtoobtainthechangeofadditionaldrag,pressuredrag,frictionaldragandtotaldrag.Theresultsshowedthattheproductionofnacelledragisattributedtoincreaseofadditionaldragcausedbythediminutionofcapturedstreamtubesandthechangesinpressureandvelocityofthenacellesurfa

6、cecausedbyspill.ThetotaldragofthenacelleincreasedwiththeincreaseofMachnumberofincomingflow,butdecreasedwiththeincreasingofflowco-efficientoftheinlet.Keywords:nacelledrag;additionaldrag;pressuredrag;Machnumberofincomingflow;flowcoefficientofinlet隨著現(xiàn)代大型客機發(fā)動機性能要求的逐年提高,發(fā)動機涵道比

7、越來越大,進而導(dǎo)致短艙直徑增收稿日期:2017-05-08作者簡介:黑少華(1990-),男,河南駐馬店人,助理工程師,主要研究方向:飛機動力燃油設(shè)計,E-mail:shaohuahei@163.com第4期黑少華,等:民用大涵道比發(fā)動機短艙阻力數(shù)值研究49大,隨之產(chǎn)生的阻力增加問題更加突出,造成發(fā)動外罩壓差阻力Dp和摩擦阻力Df。壓差阻力Dp機推力的額外增加,影響了發(fā)動機效率的提高,進又可分為唇口吸力Dlip和尾部阻力Db。某典型短而造成飛機經(jīng)濟性的下滑[1-4]。因此,在民機發(fā)艙的阻力示意圖如圖1所示。動機研發(fā)過程中開展針對短艙阻力的

8、相關(guān)研究是必要的。國內(nèi)外對短艙阻力進行了一系列的研究。江永泉等人強調(diào)了在設(shè)計翼吊短艙時需要考慮到空氣動力學(xué)的影響[5]。張兆,陶洋等人對發(fā)動機短艙溢流阻力進行了數(shù)值模擬,分析了溢流阻力產(chǎn)生的原

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