中心锥冷却对喷管腔体红外辐射的抑制作用数值分析

航空发动机高温部件是发动机3～5μm上的重要红外辐射之一,对高温部件之一的中心锥的红外抑制技术进行了数值研究.在中心锥前端布置气膜缝槽,缝槽几何参数经过优化设计,将部分外涵低温气流经过支板引入中心锥,对支板和锥体壁面形成冲击冷却,在锥体前端形成气膜覆盖,使得支板与中心锥壁面得到了有效冷却,两者平均温度分别降低21.1%和46.2%,冷却气量约为外涵流量的1.6%.喷管腔体3～5μm波段上红外辐射得到有效抑制,喷管正后方红外辐射相比原型喷管降低30%,0°～45°范围内红外辐射则明显降低.

截锥不同冷却结构对喷管腔体红外抑制特征影响的数值研究

对发动机喷管高温部件之一的截锥3-5μm波段上红外抑制特征进行了数值研究．在红外辐射信号较强的截锥前端布置气膜缝槽冷却结构和气膜孔冷却结构，将温度较低的外涵气流通过支板引入截锥，有效降低了截锥、支板的壁面温度和红外辐射强度．对两种冷却结构进行比较，结果表明，采用向下气膜缝槽冷却结构能够达到较好的红外抑制效果，但推力损失较大；采用气膜孔冷却结构，喷管红外抑制效果略有减弱，但推力损失较小．