复杂来流条件下设计参数对S弯喷管红外辐射特征影响

为了获取在航空发动机混合室产生的复杂来流条件影响下,S弯喷管设计参数对其红外辐射特征的影响规律和产生机制,采用数值模拟方法计算了完全遮挡设计准则约束下不同宽高比和长径比S弯喷管的红外辐射特性,并分析了设计参数不同时复杂非均匀流动与红外辐射特性的耦合机理。研究结果表明,混合室中波瓣混合器诱导产生的流向涡会卷吸高温燃气冲击喷管壁面,使得S弯喷管上下壁面出现了大面积热斑,垂直探测面上的总红外特征水平相比水平探测面增大了1.22倍。随着出口宽高比增大,热斑面积由于流向涡贴壁现象的加剧而增大,而喷流长度由于大气掺混作用加强而减小,使得垂直探测面上的总红外特征水平几乎没有变化,水平探测面由于受热斑影响较小,总红外特征水平下降30.5%。当长径比较小时,由于壁面偏转曲率较大,S弯喷管内部出现了流动分离现象,壁面热斑强度大幅提升,使得水平和垂直探测面上的红外特征水平与未发生流动分离相比分别增加了23.5%和38.6%。随着长径比进一步增大,壁面热斑因内外涵气流充分掺混而扩大,总红外特征水平在水平和垂直探测面上分别增大了15.0%和29.4%。

基于数据驱动的复杂进气下风扇转子叶根损失模型

发展了一种基于数据驱动的复杂进气下风扇转子叶根损失预测方法。提取了影响风扇转子叶根损失的关键气动参数作为输入变量,熵损失系数作为输出参数;采用计算耗时小的单叶片通道定常模型,通过给定不同边界条件并进行组合来构建样本数据库,使得数据库中样本点尽可能覆盖更广的复杂进气工况;采用径向基神经网络训练并构建输入变量与输出参数之间的映射,实现叶根损失的快速预测。计算结果表明:该损失模型能够准确捕捉叶根损失的径向分布趋势,并且相比于传统损失模型能够大幅提升预测精度。在不同流量、进气旋流以及畸变强度工况下,叶根流动损失平均预测误差基本小于10%。