江苏省自然科学基金(BK20130790)
- 作品数：12 被引量：40H指数：4
- 相关作者：单勇张靖周谭晓茗陈著邵万仁更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学中国燃气涡轮研究院中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 发动机三喷管流场和红外辐射特征数值研究被引量：3
- 2014年
- 对火箭发动机三喷管喷流场和红外辐射特性进行了数值模拟,得到了三股燃气射流在射流起始段互相作用而产生的复杂流场特征。当射流喷出后,由于压力高于背压,气流发生膨胀,射流边界向内收缩,同时会产生压缩波以抑制因压力降低而产生过膨胀现象的出现;压缩波扩展并增强为激波,随下游距离增加,膨胀波及压缩波区的尺寸和波强不断削弱。一旦射流发展至下游26倍助推级发动机排气喷管直径处,三股射流将合并成为一股射流而继续发展。三喷管排气喷流的红外辐射强度空间分布与单喷管喷流的红外辐射空间分布基本一致,但三喷管的排气喷流和内腔的总体红外辐射在水平面和铅垂面上的空间分布存在显著的差异。
- 田玉雯单勇
- 关键词：火箭发动机红外特征数值模拟
- 与飞机融合的单边膨胀喷管排气系统气动和红外辐射特征数值计算被引量：3
- 2014年
- 单边膨胀喷管(Single Expansion Ramp Nozzle,SERN)是1种新型的排气喷管,具有可以有效抑制航空发动机排气系统的红外辐射和雷达反射截面积、后体阻力小、质量轻、增加飞机的敏捷性和可操控性等优点。运用计算流体力学/红外辐射(CFD/IR)数值模拟的方法,采用标准k-ε湍流模型和标准壁面函数,研究了轴对称喷管、单边膨胀喷管和开缝冷却单边膨胀喷管的排气系统与机身融合后的红外辐射特性空间分布规律。结果表明:单边膨胀喷管大幅度降低了排气系统尾向红外辐射峰值,其降幅达到60%以上,说明了单边膨胀喷管与后机身融合、遮挡内部高温部件,从而降低了尾向红外辐射的卓越红外抑制效果。
- 单勇陈著尚守堂邵万仁邓洪伟
- 关键词：单边膨胀喷管红外辐射排气系统航空发动机隐身
- 叶栅式反推力装置开启过程的三维非稳态数值模拟与分析被引量：6
- 2017年
- 针对涵道比为8的涡扇发动机叶栅式反推力装置,计算分析了反推力装置运动部件在不同运动控制规律下的开启过程对外涵流场、风扇背压、阻流门受力等影响。结果表明:在反推力装置开启过程总时间一定时,随着阻流门开始旋转的时间点向后推移,风扇背压的脉动强度增大,而阻流门受到的气动载荷会减小,存在折中的阻流门开始旋转时间点,即移动外罩开启1/3后阻流门开始旋转;开启反推力装置总时间变化对风扇背压脉动强度和阻流门受力的影响较小;紧急停飞状态下开启反推力装置,风扇背压脉动强度最大值达到20%,超过允许值,而阻流门所受到的最大气动载荷达到4 500N,相当于正常开启反推力状态下的4倍以上。
- 陈著单勇沈锡钢张靖周邵万仁
- 关键词：大涵道比涡扇发动机气动载荷
- 超声速与亚声速气膜流动和冷却特性数值研究
- 2015年
- 以平行入射缝槽气膜冷却为研究对象,开展了主、次流分别为亚声速和超声速流动状态下的气膜冷却数值模拟。计算结果表明:对于主流为超声速、次流为亚声速的气膜冷却,主流热量和动量很快就输运到亚声速次流中,气膜核心区很快被破坏,气膜冷却效率不高;在主流为超声速流动的情况下,施加相同吹风比的超声速冷却次流可将其核心向下游更远的地方输运,与常规的亚声速气膜冷却结构类似。为了获得较高的气膜冷却效率,在主流为超声速流动的情况下,建议施加超声速次流进行气膜冷却。
- 廖华琳单勇张靖周吉洪湖谭晓茗
- 关键词：吹风比流动特性
- 混合管结构参数对抑制器气动和红外辐射影响被引量：5
- 2015年
- 采用数值模拟的方法,研究了混合管出口宽高比以及混合管出口掺混距离对红外抑制器整体气动性能和红外辐射特性影响,在研究参数范围内得到如下结论：相对于椭圆出口的混合管,矩形出口混合管的引射系数显著增加,且垂直方向3-5μm红外辐射强度峰值降低10.7%;随着矩形出口宽高比从2.2增大到4.6,抑制器总引射系数增大,而总压恢复系数几乎不变;延长混合管出口掺混距离,有助于提高抑制器引射能力,且压力损失几乎没有增加;无论是增加混合管出口宽高比还是增加出口掺混距离,红外抑制器水平方向和垂直方向3-5μm波段红外辐射强度都呈现逐渐减小趋势。
- 陈庚单勇谭晓茗张靖周
- 关键词：红外抑制器宽高比引射系数总压恢复系数
- 主流压力梯度对气膜冷却效率影响的数值研究被引量：1
- 2017年
- 分别对收缩通道、扩张通道和直通道中亚声速主流条件下的气膜冷却进行数值模拟,对比分析了不同主流压力梯度、次流吹风比条件下的主流和次流流场、温度场特征。研究结果表明:引起气膜冷却效率变化和不同发展趋势的因素可归结为主流边界层厚度、主次流自由剪切混合程度、肾形涡的强度和位置等因素。相对于零压力梯度的主流条件,在吹风比较小(M=0.25)的情况下,主流的逆压力梯度一方面增厚边界层、增强了气膜射流对主流的穿透,另一方面减小了肾形涡的强度,综合作用的结果是气膜平均冷却效率提高了4.91%。在吹风比较大(M=2)的情况下,主流的顺压力梯度扼制主流边界层的发展、抑制气膜射流的穿透能力,降低肾形涡涡核的位置,从而提高气膜冷却效率达17.40%。
- 王玮琪单勇廖华琳谭晓茗张靖周
- 关键词：气膜冷却压力梯度吹风比
- 着陆滑跑状态下的反推力装置重吸入特性数值模拟被引量：6
- 2016年
- 对大涵道比涡扇发动机叶栅式反推力装置,利用CFD技术,展示了叶栅式反推力装置开启后的流场流动特征,计算分析了飞机着陆滑跑马赫数和侧风速度对发动机进气道重吸入特性的影响.结果表明:在无侧风影响时,进气道对反推力气流的重吸入现象随着滑跑马赫数的增加而逐渐减弱并消失,重吸入特征参数值随着滑跑马赫数的增加而减小并达到允许值,该临界滑跑马赫数为0.08;在侧风环境中,侧风使得反推力气流在发动机一侧进入发动机进气道,导致风扇进口截面的总温畸变增大,重吸入特征参数值随着侧风速度的增加而增大,侧风的存在使得反推力装置关闭的临界滑跑马赫数从不存在侧风时的0.08提高到0.12.
- 陈著单勇沈锡钢张靖周邵万仁
- 关键词：大涵道比涡扇发动机反推力装置
- 塞锥形状和偏转角对轴对称塞式喷管红外特性的影响被引量：1
- 2014年
- 以涡扇发动机轴对称塞式矢量喷管排气系统为原型,用CFD数值模拟方法对矢量偏转角和塞锥长度对排气系统红外辐射特性的影响进行数值模拟。结果表明:系统能探测到最大红外辐射强度的探测角度随喷管的偏转而偏转;随着塞锥长度的增加,红外辐射强度的峰值有所降低。
- 王旭张靖周单勇
- 关键词：红外辐射数值模拟
- 涡轮叶片尾缘内冷通道旋流冷却特性被引量：10
- 2014年
- 针对简化的叶片尾缘，设计了3种旋流冷却结构，即冷气分别从旋流腔中部射流孔、旋流腔异侧射流孔、旋流腔同侧射流孔进出旋流腔，并与常规凸台扰流柱冷却结构进行了对比数值研究，分析其强化换热机理和效果．结果表明：旋流腔的结构和冷气的进流布置对旋流冷却性能的影响很大，冷气从旋流腔某侧射流孔进出的旋流冷却结构不仅在流向截面产生涡旋，在展向截面也会产生涡旋，从而有效强化对流换热；相比凸台扰流柱冷却结构，旋流冷却结构能够增强换热，平均努塞尔数增大6．8％～22．9％，但流动阻力也随之增加；冷气从旋流腔异侧射流孔进出的冷却结构强化换热能力较高；而冷气从旋流腔同侧射流孔进出的冷却结构流动换热综合系数比凸台扰流柱提高4．2％，综合性能相对较优．
- 徐虹艳张靖周谭晓茗
- 关键词：涡轮叶片尾缘对流换热强化换热
- 球面收敛二元矢量喷管气动及红外特性研究:模拟高空状态被引量：3
- 2017年
- 针对高空状态下球面收敛二元矢量喷管排气系统,通过数值模拟研究了喷管俯仰偏转角对排气系统气动和红外辐射特性的影响,并与地面状态进行了对比分析.在该研究参数范围内,研究结果表明:在俯仰偏转角为20°范围内,俯仰偏转对排气系统推力系数和总压恢复系数的影响微弱,气动推力矢量角与俯仰偏转角几乎相等,高空状态下,喷管的推力系数和总压恢复系数下降0.5%与1.1%;热喷流峰值红外辐射强度仅为地面状态的12%~24%,排气系统的总体红外辐射强度峰值与地面状态下的比值峰值在0.35~0.45之间;随着下俯仰偏转角的增加,排气系统红外辐射峰值呈现下降的趋势.
- 征建生张靖周单勇季靖远
- 关键词：气动特性红外辐射特性
