尾吊布局民用飞机发动机侧风进气流场CFD数值模拟与分析

对尾吊布局的民用飞机,发动机安装环境对发动机进气影响相比翼吊飞机要大,机上安装环境下的发动机侧风地面试验,在某些风向的强侧风下,发动机会发生喘振、熄火等异常情况,由于测压耙的压力测点少而分散,试验中无法实时分析数据,在试验中肉眼无法看到气流在进气道内部及附近的变化,在试验中往往需要重复进行多个来流方向和多种侧风强度下的试验。采用CFD进行数值模拟,可以定性的分析在装机环境下的侧风在发动机进气道附近的流场变化,对试验有一定的借鉴作用,可以避免试验的盲目性。

尾吊布局民用飞机动力装置大侧风适航验证技术与经验

尾吊布局的民用飞机动力装置大侧风试验,是考核发动机在装机环境下进气道与发动机之间工作兼容性的适航试验,涉及对CCAR§25.939(a)(c)、§25.1091(a)(1)、§25.903(d)(2)和§25.1309(c)条款符合性验证,通过侧风地面试验制定出发动机在装机环境下的地面侧风运行包线,由侧风下的滑跑起飞和着陆试验验证发动机装机条件下的滑跑起飞侧风范围,并在飞行手册中给出飞机侧风飞行的要求和程序。

尾吊布局民机短舱防火区热影响计算分析

本文给出了尾吊布局的民机发动机短舱与机身组合体的三维空气流动与传热的物理和数学模型,根据发动机短舱和机身的组合模型特点,应用非结构化网格和柱状附面层网格对计算区域进行划分,采用k-ε湍流模型和相应的对流换热、辐射换热模型模拟了短舱风扇罩表面着火后对附近机身的热影响,分析认为采用CFD分析可在防火区选型设计阶段起到辅助作用,可为尾吊布局的民机发动机短舱防火区设计提供一定的参考价值。

尾吊布局民机机体和发动机一体化设计对发动机短舱安装位置的设计要求和设计方法

引言 作为一项民用飞机气动研究项目,飞机机体和发动机一体化设计的一个重要组成部分是设计要求和设计方法的研究,本文依据作者在飞机机体和发动机一体化设计计算研究中的体会,结合国外发动机公司在这方面的经验,总结了尾吊布局民机机体和发动机一体化设计要求.

考虑发动机干扰的尾吊布局后体气动优化设计

针对尾吊布局飞机考虑发动机干扰的机身后体减阻优化设计问题,建立了适用于复杂构型的气动外形优化设计系统。该优化设计系统采用了自由形变(FFD)参数化方法和基于紧支函数的径向基函数(RBF)动网格技术、计算流体力学(CFD)技术、Kriging代理模型以及改进的微分进化算法。利用该系统对机身后体进行了减阻优化设计,总阻力减小了2.67%。流场分析显示,阻力减小得益于优化后改变了机身后体与短舱之间流管的形状,减小了与挂架产生的不利干扰,消除了流动分离,削弱了激波强度。优化结果表明,针对尾吊布局飞机后体减阻优化设计问题,所建立的优化设计系统具有较好的实用性。

进排气对尾吊短舱布局飞机气动特性影响研究

在尾吊短舱式布局飞机设计中,发动机进排气对其他部件的气动影响是需要关注的重要问题,为了全面研究发动机进气与喷流对全机气动特性的影响,在某尾吊舱短舱布局飞机巡航条件下(H=11000m、Ma=0.78)对流场开展了数值仿真研究,重点分析了短舱通气模型与带进排气模型的全机升阻力特性及流场分布情况。计算结果表明:采用近距尾吊短舱布局的飞机,发动机进排气对全机气动特性的影响主要体现在短舱与机翼的气动干扰方面,在所研究的迎角范围内(-2°~8°),发动机进气所带来的抽吸作用改变了机翼及短舱表面的压力分布,使得机翼上表面的负压区面积增大、短舱上唇口激波强度减弱,导致全机升力系数增加、阻力系数减小、升阻比提高,但这一气动特性的改善趋势随着迎角的增大而逐渐减缓。

一种尾吊发动机布局民用飞机机翼排液方案

民用飞机为确保安全性要求当发生易燃性液体泄漏时,必需迅速有效将其排出机体并防止被吸入发动机及APU,对于尾吊发动机布局的民机,机翼排液的设计更加重要,本文以国产某型机为例提出一种机翼排液方案。

重心位置对不同布局飞机尾旋特性的影响

为了研究某大型民机重心位置轴向变化对其尾旋特性的影响,在尾旋风洞中进行了飞机模型的尾旋特性研究试验,试验结果表明在前重心条件下,模型旋转更加明显,尾旋情况更为严酷。同时展示了重心位置轴向变化对鸭式布局飞机和高平尾尾吊发动机布局飞机的影响,并进行了对比分析。此外,还研究了重心位置横向变化对常规布局大型民用飞机尾旋特性的影响。

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.

机翼水平失速诱发发动机失速的飞行试验

利用飞行试验的方式,选取相同高度和马赫数条件,对某尾吊布局飞机进行机翼水平失速试验,考核几种发动机功率状态对进气畸变的响应。试验结果表明:除飞行慢车状态外,其他几种功率状态均捕捉到了发动机失速掉转现象,且捕获的发动机失速为典型的可恢复失速;尾吊布局的发动机,进气畸变水平随攻角的增大而增大;发动机随着功率状态的增加趋向于更易失稳的状态。另外,飞机姿态变化速率分析表明,飞机姿态剧变是发动机失速掉转的诱因之一。

航空发动机在飞机上的安装结构

本文首先阐述了安装结构的通用设计要求、载荷限制以及发动机工作状态的热膨胀问题。继而讨论了航空发动机在飞机上的几种典型安装位置。此后,文中还介绍了四种用于航空发动机安装结构的联接结构单元,完整的安装结构可以通过这四种联接单元的组合而实现,最后介绍了几种发动机布局下的结构设计实例。

带动力后体气动力计算研究及软件开发

引言由上海飞机设计研究所承担的《带动力后体气动力计算研究及软件开发》课题是《民机后体气动优化技术研究》项目的一个重要组成部分。从1999开始年到2002年结束,该课题取得了一定的成果,本文将对此做一个简要的论述。