吊舱发电用涵道式冲压涡轮优化设计

冲压涡轮作为吊舱发电系统的动力部件,其性能直接影响整个系统的工作性能。采用11参数法对冲压涡轮二维叶型进行造型,并利用后缘积叠进行三维成型生成冲压涡轮。应用Fluent对其进行数值计算,在保证涡轮质量流量及输出功率不降低的情况下,以涡轮损失系数为目标函数,基于试验设计和Kriging模型对冲压涡轮叶片数及转子几何外形进行气动优化。研究结果表明:基于试验设计和Kriging模型的优化策略能以较少的试验次数获得良好的优化结果,优化后,整级涡轮绝热效率增加1.02%,涡轮输出功率增加1.8%。

亚音速涵道式冲压空气涡轮性能数值仿真

空中加油吊仓多采用"涵道式冲压空气涡轮"(Ducted Ram Air Turbine,以下简称DRAT)作为动力装置。空气涡轮性能的优劣直接影响DRAT的工作性能。为了对吊仓飞行高度以及飞行表速对空气涡轮性能影响进行研究,找到减少涡轮流动损失,提高系统的输出功率和效率的方法。采用NUMECA软件对涡轮流动进行叶轮机械数值仿真,对涡轮飞行包线内性能变化进行分析,得到了涡轮在飞行包线内的最小功率点和对应的最小功率,并通过对空气涡轮性能分析,建立一套关于空气涡轮性能的可行和实用的数值仿真方法。

吊舱发电系统涵道式冲压空气涡轮叶片性能的研究

涵道式冲压空气涡轮是提供飞机吊舱自主发电系统能量的关键部件,其性能直接影响系统的效率。在对比了不同翼型的气动性能之后,优选出具有NACA6321、NACA23015和NACA4412三种翼型的叶片NACAZ1、NACAZ2和NACAZ3作为吊舱发电系统实验用涡轮叶片。采用优化Glauert方法,对上述3种叶片的推力系数、扭矩系数、功率系数与叶尖速比之间的关系进行了计算。计算结果表明:同样风速条件下,NACAZ2的推力系数和扭矩系数最大,NACAZ1的最小;在叶尖速比为2时,NACAZ2叶片的功率系数比NACAZ1的大16%。实验表明:NACAZ2的功率系数最大,NACAZ3的功率系数与NACAZ2的相近,叶尖速比为2时,NACAZ2的功率系数比NACAZ1的大37%。具有NACAZ2叶片的实验涡轮启动性能好,输出功率较大,综合性能较优。