应用于混合排气涡扇发动机建模的容积法改进

使用容积法建立混合排气涡扇发动机模型需要选取容积与转子来计算发动机的状态量,为压气机及涡轮部件的特性图插值与计算提供输入数据。旧的容积选取模式需要通过近似计算步骤间接得到混合室入口内涵气流的状态量,降低了模型的精确度。提出了一种新的低压涡轮后容积的选取方式,可以直接计算混合室入口内涵气流的状态量,提高了模型的精确度。以基准模型为参照的仿真验证显示,将旧的容积选取方式更换为新的容积选取方式使得模型的仿真误差从10-2等级下降到10-6等级。

基于响应面法的混合排气涡扇发动机喷管特性研究

以某型混合排气涡扇发动机为研究对象,建立了其喷管特性的可靠数值计算模型。利用响应面法中的响应面设计法(BBD)对影响喷管系数的飞行高度、飞行马赫数、内外涵总压比、总温比等因素进行了试验设计,并采用二次多项式构造了推力系数及流量系数的响应面模型。通过典型算例验证,推力系数与流量系数响应面模型的相对误差均在2%之内,满足工程试飞的精度要求,表明可以利用该模型进行实际飞行中喷管系数的预测。

某型混合排气涡扇发动机喷管特性计算方法研究

针对某型混合排气涡扇发动机,建立了其喷管特性的数值计算模型,并利用地面台架试验数据对该模型的可靠性进行了验证,流量系数与推力系数数值计算结果与台架试验结果最大偏差分别为0.97%和0.54%。提出了假想面积系数法,将混排发动机喷管进行了转化,建立了混排喷管理想推力与理想流量的可行性计算方法。在此计算方法基础上,通过数值计算得到了该型混排发动机喷管的流量系数与推力系数,并研究了其基本规律,比较了其与分排发动机喷管特性计算的不同,为该型发动机后续型号试飞中飞行推力的确定提供了技术基础。

涡轮级间燃烧压力恢复系数对涡扇发动机的性能影响仿真

为了分析级间燃烧室的压力恢复系数在不同飞行状态下,对中等涵道比带级间燃烧室混合排气涡扇发动机净推力和单位燃油消耗率的影响,基于原未带级间燃烧室发动机的循环参数,增设了级间燃烧,建立了部件级稳态性能计算模型,仿真结果表明了:当涡扇发动机在飞行高度为5 km,飞行马赫数为0.8,级间燃烧室压力恢复系数由0.92变为0.8时,单位燃油消耗率相对增加12.2%;而当飞行高度为5 km,飞行马赫数为1.8,级间燃烧室压力恢复系数由0.92变为0.8时,单位燃油消耗率相对增加20.3%。所用的计算程序在进行模型仿真时,级间燃烧室压力恢复系数基本不变,而在现有的级间燃烧室研究中表明:级间燃烧室压力恢复系数会随着飞行马赫数的增加而变大,当飞行马赫数由0.8变为1.8时,级间燃烧室压力恢复系数会相对增大2%以上,因此对计算结果采用了变级间燃烧室压力恢复系数的视角,研究了其对发动机性能的影响。