近年来,民航客机与大型运输机的不断发展对大涵道比涡扇发动机的性能提出了更高的要求。反推力装置是大涵道比涡扇发动机中特有的一类机构,反推力装置打开后,反推气流会对大涵道比涡扇发动机的气动稳定性产生明显的影响,尤其在遭遇侧风的情况下,发动机进口所面对的气流环境更加复杂。为了探究侧风及反推气流对发动机进口流场的影响,采用数值模拟的方法开展了反推力装置开启状态下单台发动机以及飞机整机的三维流场细节的研究,分析了无侧风、不同风速侧风以及不同角度侧风状态下反推气流对发动机进口流场影响情况。无侧风状态下,单台发动机计算结果表明,反推气流没有被发动机重吸入;飞发一体化计算结果表明,当滑跑马赫数减小到0.1时,反推气流被发动机重吸入。进口气流的总压损失随滑跑马赫数的减小而增大,进口截面的周向稳态总压畸变指数也随之增大。不同风速横向侧风状态下,单台发动机计算结果表明,当滑跑马赫数减小到0.05时,发动机重吸入了反推气流。当飞机滑跑马赫数大于0.1时,发动机进口气流的总压损失随横向侧风风速的增大而增大,周向稳态总压畸变指数也随之增大。在不同的滑跑马赫数下,不同的侧风风速对发动机进口流场影响不同,而且影响最大的侧风风速随着马赫数的减小在变小。当滑跑马赫数较小时,很小的横向侧风风速就会对发动机进口流场产生很大影响。飞发一体化计算结果表明,当滑跑马赫数减小到0.1时,反推气流被发动机重新吸入。滑跑马赫数越小,反推气流越容易被发动机重吸入;横向侧风风速的增加,进一步加大了反推气流被发动机重吸入的可能性。不同角度的15m/s侧风状态下,单台发动机计算结果表明,当滑跑马赫数减小到0.1时,反推气流被发动机重吸入。当滑跑马赫数不小于0.1时,发动机进口截面周向稳态总压畸变指数随着侧风角度的增大而变化不大;当滑跑马赫数为0.05时,周向稳态总压畸变指数随着侧风角度的增大而增大。当滑跑马赫数较小时,较大的侧风角度对发动机进口流场的影响更大。飞发一体化计算结果表明,当滑跑马赫数减小到0.1时,反推气流被发动机重吸入。总体上来说,同一滑跑马赫数下,发动机进口气流的总压损失随着侧风角度的增大而增大;同一侧风角度下,总压损失随着滑跑马赫数的减小而增大。滑跑马赫数较小时,较大的侧风角度对发动机进口流场的影响较大,总压畸变程度较严重。
【学位单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V231.3
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