基于压缩转子叶栅来流条件的收缩段和超声速喷管的研究
发布时间：2020-04-26 10:46
【摘要】：在喷气发动机的发展历程中,通过增大级负荷来减小压气机的级数,从而提高整个发动机的推重比是一个重要的发展方向,随着高负荷压气机的叶尖来流相对马赫数的进一步提高,利用复杂的激波波系来实现气流增压的超声速压气机逐渐成为高性能压气机的研究热点。本文在课题组设计已有的基础上,为旋转冲压压缩转子平面叶栅实验台设计连接风洞和平面叶栅之间的收缩段和超声速喷管,分析了不同壁型设计曲线对收缩段以及超声速喷管出口气流品质的影响,将遗传学的BP神经网络系统应用到收缩段的设计当中,设计了能提供稳定出口马赫数在1.8～2.1的范围内超声速喷管,能够为压缩转子叶栅提供超声速来流条件。并根据已设计的超声速喷管出口条件,对平面叶栅系统进行了数值仿真。本论文的研究结果表明,通过BP神经网络系统设计出来的收缩段出口气流品质相当好,从附面层厚度、偏转角、俯仰角、面不均匀度以及动压系数、静压系数方面都有明显改善。在设计超声速喷管时,应注意扩张段的壁型曲线,使用特征线法进行超声速喷管的扩张段设计时,应当根据不同的出口马赫数需求设计不同的扩张角,才能得到稳定的气流。最后将收缩段以及超声速喷管进行不同来流工况下的一体化仿真,能够获得不同的超声速喷管出口条件,从而为压缩转子叶栅提供了多个稳定的来流条件。给定特定的超声速进口来流,成功使平面叶栅系统产生激波系。
【图文】：
＇％逦逦逡逑图１．２用于天然气液化的超声速旋流分离器结构示意图１３８１逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ邋ｃｙｃｌｏｎｅ邋ｓｅＰａｒａｔｏｒ邋ｆｏｒ邋ｎａｔｕｒａｌ邋ｇａｓ邋ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎＩｊＳ１逡逑２０１６年，何成军针对矩形出口超声速喷管的流动特性，，射流控制矩形喷管逡逑的流动以及推进特性进行了数值研宄。高剑、马虎、裴晨曦［４１］等设计了邋ＲＤＥ推逡逑力测试台，其环形燃烧室的内径为７０ｍｍ，外径为８０ｍｍ，，长度为４０ｍｍ，以氢气逡逑作为燃料，空气作为氧化剂，采用环缝－喷孔对撞式掺混方式，使用高能火花塞点逡逑火，并用压电式压力传感器测量推力，采用实验研究的方式探索在燃烧室出口安逡逑装收敛喷管、扩张喷管以及超声速喷管对发动机工作性能的影响［４（）］。刘杨，边江逡逑等人对Ｌａｖａｌ喷管进行了结构设计，分析计算了在不同背压条件下Ｌａｖａｌ喷管内逡逑激波的位置，并利用ＦＬＵＥＮＴ软件进行了数值模拟。结果表明：在保持喷管入口逡逑压力不变的前提下
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本文编号：2641419
【图文】：
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