戽斗式反推力装置气动特性数值仿真研究

在发动机短舱系统上设计反推力装置是民用飞机减小着陆滑跑距离、减轻起落架刹车系统负担的重要手段,对于主体不易更改的发动机而言,戽斗式反推力装置具有原理简单、实施方便等优点,是较好的设计选择形式。戽斗包角是此类反推力装置设计中的重要参数,对反推性能有较大影响。为了全面研究不同戽斗包角对反推性能的影响规律,基于某型涡轮风扇发动机设计了戽斗式反推力装置初步方案,并对反推力装置工作时的流场分布进行了数值仿真研究,着重分析了反推力及反推效率的变化情况。研究结果表明:在所研究的角度范围内,随着戽斗包角逐渐增大,反推力及反推效率先增大后减小,包角为110°时,反推效率最高;但是,在接近于停机状态的小速度条件下,戽斗包角相对较小时,反向排气流会被大量吸入进气道内,从而影响发动机的正常工作;通过对比不同方案的计算结果,给出了戽斗包角的设计建议值,可为反推力装置的详细设计及后续工程应用提供参考。

民用飞机发动机反推力装置作动系统的应用研究

首先对民用飞机发动机反推力装置的出现、作用、工作原理以及最新的发展趋势进行了简要而系统的阐述。对液压反推力装置作动系统和电反推力装置作动系统的构架和控制原理进行权衡分析,阐述了其在研制中应该注意的问题和考虑的因素,并对今后工作的开展提出了意见。

某型飞机反推力装置加载试验

由于反推力系统必须在模拟气动载荷下做试验,以验证反推力系统功能的安全可靠性。因此在液压系统地面模拟试验中需配置一套反推力装置加载系统,以实现对反推力在展开和收起过程中所受气动载荷的模拟。在简要介绍反推力系统及其加载系统的基础上,主要研究如何完成某型飞机反推力装置加载试验,并满足其性能要求。

8米×6米风洞TPS反推力试验技术

TPS(涡扇动力模拟器)试验技术是风洞中模拟发动机反推力状态最有效的手段。开展反推力试验的目的是获得反推力发动机对飞机气动特性的影响,确定反推力发动机的再吸入速度边界。为满足我国大飞机研制的试验技术需求,中国空气动力研究与发展中心在8米×6米风洞发展了全模TPS反推力试验技术。自主研制了TPS反推力试验专用的高精度六分量杆式应变天平、大流量空气桥和流量控制单元、TPS监视报警系统、数据采集系统、综合显示系统等TPS反推力试验系统,制定了试验模拟准则、试验流程和试验方法,建立了完善的全模TPS反推力试验技术。利用TPS反推力试验技术,开展了国内首期全模TPS反推力风洞试验,研究了某型飞机反推力发动机的再吸入特性,获得了反推力发动机的再吸入速度边界。

射流控制反推力装置流场数值研究

针对涵道比为8的涡扇发动机无阻流门叶栅式反推装置,利用CFD技术,计算分析了二次射流孔的位置、角度、孔数以及流量对反推力性能和外涵通道内流场流动特征的影响。计算结果表明:外涵流体与二次射流相互作用后,在二次射流下游产生了一个主涡和副涡,阻碍外涵气体向下游流动;射流孔位置对涡扇发动机的影响不仅体现在反推力效率,而且影响上游风扇后的气体压力不均匀度和背压;二次流射流角度对反推力性能的影响在诸多影响因素中占主导地位,存在一个最佳射流角度;二次流质量流量增加,反推力效率呈增加趋势;二次流入射孔的个数关系到相邻入射气流在周向的覆盖程度,从而影响反推效率;二次流射流位置、角度以及流量对反推性能的影响是相互耦合的,在反推力装置设计时需要综合考虑三者间的相互影响;在研究参数范围内,最佳的射流孔位置范围L=110mm^150mm,最佳射流角度α在10°~20°范围内。

叶栅参数对反推力装置气动性能影响规律

针对某型叶栅式反推力装置,开展了气动性能数值预测的研究工作。采用本文提出的数值计算方法,在不同落压比下反推力预测值与实验值最大相差8.2%。流场速度等值线分布展示反推力装置叶栅内部流动特征,叶栅叶盆处的旋涡和叶背处的失速是导致气动性能下降的不利因素。大量数值计算结果揭示了叶片进入角、出流角、稠度等结构参数对轴向反推力、流量系数、总压恢复系数的影响规律。在本研究范围内,叶片进入角54°、出流角135°、稠度1.3的叶栅几何结构综合气动性能最优。

使用反推力时飞机着陆滑跑距离的换算

以装有反推力装置的某型飞机为研究对象,对其着陆滑跑距离向标准条件换算的方法进行了研究,给出了换算公式,并应用该方法将该机的实际试飞结果向标准条件进行了换算。结果表明,换算方法是正确的,该方法对其它带有反推力装置飞机的着陆滑跑距离向标准条件换算亦具有一定的参考价值。

锥形喷嘴水射流反推力的研究

认识并掌握水射流产生推进力的机理,是进行水射流切削系统和水射流推进系统设计的基础。本文对几种不同出口直径和锥角的锥形喷嘴水射流反推力进行了理论分析和仿真计算,研究了压力、流量和锥形喷嘴的结构参数对反推力及反推力系数的影响,从而确定锥形喷嘴的最佳结构参数。

经下腔静脉途径反推力牵引法拔除永久性起搏电极导线

采用经下腔静脉途径 ,对 11例起搏器术后顽固性感染和 2例电极导线断裂患者的电极导线进行血管内反推力牵引拔除术。需拔除电极导线共 17根 (心房和心室电极导线分别为 5和 12根 ) ,其中 15根因起搏器囊袋感染和破溃需拔除的电极导线置入时间为 11.5± 3.5 (8～ 2 0 )年 ,经上腔静脉途径拔除失败。结果 :经下腔静脉途径完全拔除电极导线 15根、不完全拔除 1根、失败 1根 ,无严重并发症。表明对置入年限长久和断裂电极导线 ,经下腔静脉途径的拔除成功率高 。

飞机地面模拟试验反推力电液加载系统的实现

介绍了一种专用于飞机地面模拟气动加载试验的电液伺服系统;详细分析了该电液伺服加载系统的结构与特点;重点叙述了系统的具体控制策略;分别给出了在终止反推状态、正常着落状态和收回状态下的试验结果。试验结果表明,所研究的反推力电液伺服加载系统的动态力跟踪误差不大于15%,达到了工程实际应用的目的。

反推力装置叶栅布置的气动/结构耦合设计

为了对叶片布置方案进行改进,采用耦合设计方法对反推力装置的气动性能和结构性能进行预测.利用计算流体力学(CFD)方法模拟装置流场,完成叶片布置方案的气动性能评估;利用有限元分析(FEA)方法分析叶栅叶片的受力情况,完成叶片布置方案结构性能的数值模拟.研究了叶栅进气角和出气角对反推效率的影响以及不同叶栅通道数目和叶片加强梁数目对反推装置气动性能和结构性能的影响.研究结果表明,叶栅进气角对反推效率影响不大,减小叶栅出气角可以增大反推效率;减少叶栅通道的数目会造成反推效率的下降,但可以减少叶片数目;减少加强梁的数目会使反推效率提高,降低装置的重量,但会增加叶片的最大应力和最大变形值.

中高压水射流反推力测量

设计了中高压水射流反推力测试系统,介绍了测力原理,研究了测试系统的动态特性,并分析了密封圈对系统性能的影响。结果显示,最大超调量以及调整时间均随输入反推力的增大而减小;系统存在稳态误差,但可以通过测量静摩擦力来补偿。

液压作动反推力装置安全性设计与研究

反推力装置安全性一直是民航关注的重点,介绍了反推力装置三道独立控制的机械锁防线的设计,并提出了一种优化改进方案,该方案简化了反推力装置结构,优化了反推作动时序,同时提高了反推力装置的安全性,在某机型反推力装置上得到应用,获得了适航代表认可。

无阻流门叶栅式反推力装置数值研究

借助CFD技术对无阻流门叶栅式反推力装置开展了数值研究工作。反推力装置内部流线分布揭示了二次流喷口下游产生的旋涡结构缩减外涵通道正向流通面积、迫使外涵流体由叶栅通道流出产生反推力的流动特征。在叶栅通道结构尺寸一定的情况下,反推力性能由二次流喷射位置、喷射流量、喷射角度共同决定。随着喷射流量的增加,反推力性能提高,且存在一个临界二次流流量;当喷射角度增加,反推力性能反而下降,二次流逆喷产生的效果要优于垂直喷射方式。在二次流流量和角度一定的状况下,喷射位置对旋涡结构和大小没有影响,对外涵通道的堵塞效果却不同,喷射位置倾向于叶栅通道中间位置为佳。

血管内反推力法成功拔出铜绿假单孢菌所致起搏器系统感染电极一例

1例因病窦综合征的患者植入双腔起搏器后囊袋破溃并感染,局部分泌物及血培养见铜绿假单孢菌生长,反复多次清创伤口不见愈合,遂拔除整个感染起搏系统,直接拔除心房电极失败,采用血管内反推力法才得以拔除。

基于CFD的某民机叶栅式反推力装置/飞机匹配设计评估

反推力装置能显著减小现代涡轮风扇支线飞机的着陆滑跑距离,也会影响到飞机的操稳特性和发动机进口流场特性,如果不能很好地和飞机进行匹配设计,则可能危及飞行安全.文章对某型尾吊布局民机全机着陆叶栅式反推力装置打开构型进行了CFD数值模拟,并对发动机反推装置打开与全机的匹配问题进行了评估,结果显示,Mach数0.09可作为该型民机反推装置安全使用的截止速度.

应用血管内反推力牵引技术拔除35根永久性起搏电极导线

随着心脏起搏技术的广泛应用，起搏器术后顽固感染的发生率逐年增加。特别是对于二次更换起搏器的患者，感染的发生率更高，常常经反复多次清创、换药，仍不能彻底解决，部分患者还出现了严重的菌血症。

反推力装置适航符合性验证思路研究

适航条款CCAR25.933要求限制反推力装置的任何不利影响。本文研究了采用等效安全来表明对适航规章CCAR25.933(a)(1)符合性的验证思路。结合某机型的符合性验证实例,研究了进行条款等效安全判定的定性和定量安全性分析要求,考虑发动机非包容性转子损坏特定风险,并进行了特殊风险分析。

民用飞机反推力格栅出流模式设计与试验

通过给定各块格栅上气流的折流角,反推力格栅出流模式描述了反推气流方向沿发房周向的分布。出流模式的定义需要考虑使反推系统满足反推效率,重吸入特性和有效面积方面的要求,还应使反推气流对机体气动特性的影响最小化。格栅出流模式设计是否满足反推效率和有效面积的要求,可由单独反推系统的静态试验来进行验证,而重吸入特性和发动机/飞机气动干扰则必须通过全机反推力风洞试验来进行考察。

叶栅式反推力装置推力性能研究

开展了叶栅式反推力装置的三维数值仿真工作,计算分析了叶栅进气角、排气角和叶栅稠密度对装置反推力性能的影响。结果表明:进气角度和排气角度的增大均导致装置的反推力效率升高,总压恢复系数降低;叶栅稠密度小于1.08时,反推力效率随着叶栅稠密度的增大而增加,在稠密度达到1.08后基本不再变化;总压恢复系数随着稠密度的增加先减小后增大,在叶栅稠密度等于0.9时达到最小值。