亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        某渦軸發(fā)動機(jī)試車臺L 形引射筒氣動設(shè)計(jì)與分析

        2022-05-30 08:36:22張立輝趙建煒
        科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2022年16期
        關(guān)鍵詞:渦軸噴口試車

        宛 何 廖 姍 張立輝 趙建煒

        (中國航發(fā)湖南動力機(jī)械研究所,湖南 株洲 412002)

        試車臺排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形式會對試車間的流場品質(zhì)造成直接的影響[1]。當(dāng)航空發(fā)動機(jī)在試車間試車時(shí),需借助發(fā)動機(jī)高溫高速燃?xì)獾呐艢鈩幽埽M(jìn)大量冷空氣流經(jīng)試車間而被吸入引射筒內(nèi),從而降低高溫燃?xì)獾臏囟?,減小高溫高速燃?xì)獾乃俣纫约皩σ渫驳钠茐男裕捎诎l(fā)動機(jī)尾噴口后方存在引射筒和排氣消聲裝置,所以不同程度地存在排氣反壓,因此引射筒結(jié)構(gòu)改變對其內(nèi)部流動的作用將影響發(fā)動機(jī)排氣的引射效果。引射效果優(yōu)越的引射筒可以避免試車間空氣的回流以及發(fā)動機(jī)燃?xì)獾幕亓鳎乐褂捎诙叩脑蛞鸢l(fā)動機(jī)性能衰減,甚至發(fā)動機(jī)超溫。

        渦軸發(fā)動機(jī)試車臺的設(shè)計(jì)需要合適的引射筒的尺寸和位置來適應(yīng)發(fā)動機(jī)的排氣形式,一般來說引射筒都設(shè)計(jì)成可移動的,以避免引射筒和尾噴口的距離過近或過遠(yuǎn)。研究表明[2],不同的引射筒和尾噴口距離對引射效果影響顯著。本文根據(jù)某渦軸發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)方面的限制因素,設(shè)計(jì)了L 形的引射排氣系統(tǒng),并采用三維數(shù)值模擬的方式研究了引射筒與尾噴口之間的距離對排氣系統(tǒng)引射效果的影響規(guī)律。本研究可以為今后渦軸發(fā)動機(jī)試車臺排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考,同時(shí)在渦軸發(fā)動機(jī)試驗(yàn)中可以選擇引射效果最佳的引射筒位置。

        1 引射筒設(shè)計(jì)

        某渦軸發(fā)動機(jī)采用的是水平進(jìn)氣,豎直排氣的氣動布局形式,引射筒的設(shè)計(jì)需要和發(fā)動機(jī)的尾噴口相適應(yīng),引射筒口徑必須足夠大,能夠包容從發(fā)動機(jī)尾噴口排出的主氣流。考慮到試車臺的結(jié)構(gòu)限制,設(shè)計(jì)如圖1所示的引射排氣系統(tǒng),發(fā)動機(jī)尾噴口排出的高溫高速燃?xì)庑柘冉?jīng)過引射筒的豎直段,伴隨來自試車間的引射氣流,再經(jīng)過轉(zhuǎn)彎段后,在引射筒水平段進(jìn)一步混合,最后經(jīng)隔熱筒排至排氣塔中,其中發(fā)動機(jī)的位置S 和引射筒的中心高度H 是確定的,轉(zhuǎn)彎段半徑R 取單倍的引射筒直徑D,為獲得最佳的引射效果,將引射筒距發(fā)動機(jī)尾噴口的距離l 設(shè)計(jì)為可調(diào)的,可調(diào)范圍為0~1200mm,引射筒豎直高度L 為2000mm,用比值l/L 來表示引射筒距發(fā)動機(jī)尾噴口的距離與引射筒豎直段長度的占比,l/L 范圍為0~0.6。

        圖1 引射筒結(jié)構(gòu)示意圖

        2 數(shù)值模擬

        本文利用三維數(shù)值模擬技術(shù)對引射筒引射性能進(jìn)行研究。計(jì)算的物理模型包括試車間,發(fā)動機(jī)簡化模型,引射筒及隔熱筒,如圖1 所示,流體域建模采用軟件UG NX7.5,利用ANSYS 軟件的ICEM 模塊對流體域模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,采用網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格[3],網(wǎng)格總數(shù)約為550 萬,網(wǎng)格如圖2 中所示。

        圖2 某方案的網(wǎng)格

        計(jì)算求解采用ANSYS CFX 軟件完成,流體設(shè)定為理想氣體,求解過程為定常計(jì)算,采用K-epsilon 兩方程湍流模型對流場進(jìn)行數(shù)值模擬,離散格式采用二階精度的“High Resolution”格式,計(jì)算殘差小于1×10-6判斷該數(shù)值模擬收斂。

        3 關(guān)鍵參數(shù)影響分析

        3.1 參考規(guī)定[3],中、小型渦噴發(fā)動機(jī)和渦軸發(fā)動機(jī)試車間平均氣流速度不大于10m/s,同時(shí)試車間內(nèi)發(fā)動機(jī)進(jìn)口流暢均勻穩(wěn)定,不產(chǎn)生氣流畸變,不發(fā)生燃?xì)饣亓?,不影響發(fā)動機(jī)性能。

        3.2 室內(nèi)試車臺設(shè)計(jì)對流場品質(zhì)影響較大的另一個(gè)重要參數(shù)是旁路比 η,即引射系數(shù):

        式中Qin1表示試車間的總空氣流量,Qout2表示進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣流量。

        研究發(fā)現(xiàn)[1],η 值至少要大于0.8,否則發(fā)動機(jī)進(jìn)口氣流不穩(wěn)定,對發(fā)動機(jī)試車質(zhì)量和安全造成很大影響。

        3.3 試車間內(nèi)空氣在發(fā)動機(jī)尾噴口排氣的引射下,進(jìn)入引射筒,在流經(jīng)隔熱筒的時(shí)候發(fā)生二次引射,為合理地控制好試車間的引射參數(shù),組織排氣氣流較好的擴(kuò)散,提高排氣冷卻效果,定義為引射筒的引射系數(shù):

        式中Qg1表示進(jìn)入引射筒的總空氣流量,Qin2表示發(fā)動機(jī)的排氣流量。通常對于渦軸發(fā)動機(jī)試車臺的引射系數(shù)一般取0.25~1[4]。

        4 數(shù)值模擬的主要結(jié)果

        圖3 為通過數(shù)值模擬得到的某方案的三維流線圖,從圖中可以看出在該方案中,氣流進(jìn)氣平順規(guī)整,內(nèi)部流動順暢,發(fā)動機(jī)排出的高速燃?xì)馊窟M(jìn)入引射筒,未出現(xiàn)燃?xì)饣亓鳌?/p>

        圖3 某方案的三維流線圖

        考慮到試車間結(jié)構(gòu)限制,高度比l/L 的調(diào)節(jié)范圍是0~0.6,每隔0.05,即每調(diào)節(jié)100mm 作為一個(gè)數(shù)值模擬方案,研究方案列表如表1。

        表1 各研究方案對比

        圖4 給出引射筒調(diào)節(jié)高度比l/L 對試車臺進(jìn)氣截面進(jìn)氣速度的影響規(guī)律。

        圖4 進(jìn)氣截面平均速度隨l 的變化趨勢

        從圖中可以看出當(dāng)發(fā)動機(jī)在最大起飛狀態(tài)時(shí)試車間進(jìn)氣氣流流速均較低,在0.5m/s 左右,滿足試車間進(jìn)氣流速不大于10m/s 的要求。因此,本試車間的氣動能力是可以滿足該型發(fā)動機(jī)試驗(yàn)的需求的。

        圖5 給出試車間引射系數(shù)η 隨引射筒豎直高度調(diào)節(jié)變化規(guī)律。

        圖5 引射系數(shù)η 隨l 的變化趨勢

        從圖中結(jié)果可以知道,試車間的引射系數(shù)均較高,在2.5 左右,遠(yuǎn)大于0.8 的要求,這說明有足夠的流動空間可供氣流流動,以保證發(fā)動機(jī)的正常進(jìn)氣不受影響。同時(shí),隨著引射筒調(diào)節(jié)的豎直高度的增大,引射系數(shù)η 先增大后減小,方案11 達(dá)到最大引射系數(shù),較最低值提高7.9%,在該位置試車間進(jìn)氣流量達(dá)到最大,對于發(fā)動機(jī)試車是一個(gè)有利的條件。

        圖6 給出引射筒的引射系數(shù)η1隨引射筒豎直高度調(diào)節(jié)變化規(guī)律。

        圖6 引射系數(shù)η1 隨l 的變化趨勢

        從圖中結(jié)果可以看出,該引射筒的引射系數(shù)范圍在0.956~1.077 之間,而且在一定范圍內(nèi),引射筒的引射系數(shù)是隨引射筒調(diào)節(jié)的豎直高度增大而線性增加的,超過方案10 以后迅速下降。當(dāng)引射筒調(diào)節(jié)的豎直高度超過500mm 以后,引射筒的引射系數(shù)便可達(dá)到1 以上,滿足渦軸發(fā)動機(jī)試車臺引射筒的引射要求。

        圖7 給出給出方案1、方案5、方案10 和方案12 的子午面流線圖。

        圖7 各方案子午面流線圖

        從子午面流線圖可以看出,所有方案下均未出現(xiàn)燃?xì)饣亓?,所有由發(fā)動機(jī)排出的燃?xì)饩ㄟ^引射筒排出試車間。而且,隨著引射筒調(diào)節(jié)的豎直高度增大氣流的流動平順性逐步改善,旋渦流也逐漸減少,但方案12 的氣流流場較方案10 惡化嚴(yán)重,氣流在引射筒中也存在很大的流動分離,導(dǎo)致方案12 的引射筒引射系數(shù)迅速降低。

        圖8 給出方案1、方案5、方案10 和方案12 的引射筒進(jìn)口截面速度分布云圖。

        圖8 各方案子午面流線圖

        從圖中可以看出由于引射筒豎直位置的升高,發(fā)動機(jī)尾噴口排出的高速氣流有更充足的流動行程來引射試車間的空氣,通過能量的交換,高速氣流所占流動面積比降低,而被引射的氣流速度逐步增大,所占流通面積也越來越大,引射的空氣流量逐步增多;方案12 較方案10 氣流低速區(qū)域偏大,因而引射的空氣流量較少。

        5 結(jié)論

        本文通過對某渦軸發(fā)動機(jī)試車臺各豎直調(diào)節(jié)高度的L 形引射筒數(shù)值模擬計(jì)算,得到結(jié)論如下:

        5.1 該引射筒引射效果滿足試驗(yàn)的要求,所有發(fā)動機(jī)排出的燃?xì)饩?jīng)過引射筒排出試車間,未出現(xiàn)燃?xì)饣亓鳌?/p>

        5.2 某渦軸發(fā)動機(jī)在該引射筒和試車間構(gòu)成的整個(gè)進(jìn)排氣空間試驗(yàn)時(shí),試車間進(jìn)氣流速在0.5m/s 左右,非常低的進(jìn)氣流速,滿足渦軸發(fā)動機(jī)試驗(yàn)時(shí)對試車間進(jìn)氣速度的要求。

        5.3 在該引射筒的引射作用下,試車間的引射系數(shù)在2.5 左右,滿足渦軸發(fā)動機(jī)試驗(yàn)時(shí)對試車間引射流量的要求。

        5.4 當(dāng)引射筒進(jìn)口距發(fā)動機(jī)尾噴口距離l 與引射筒豎直高度L 的比值在0.25~0.6,引射筒的引射系數(shù)均超過1,有足夠的引射氣流對發(fā)動機(jī)排出的高溫燃?xì)膺M(jìn)行摻混冷卻,并且隨著引射筒數(shù)值調(diào)節(jié)高度的增加呈先增大后減小的趨勢,在l/L 為0.5 時(shí)達(dá)到最大1.077,相比于最小提升了12.7%。

        猜你喜歡
        渦軸噴口試車
        噴口形狀對噴水推進(jìn)器性能的影響
        軍用渦軸發(fā)動機(jī)材料技術(shù)及發(fā)展趨勢
        飛參數(shù)據(jù)在某型飛機(jī)噴口工作監(jiān)控中的應(yīng)用
        基于視情維修的渦軸發(fā)動機(jī)維修保障輔助決策體系研究
        簡談城市軌道交通試車線與車輛段接口及試車流程
        小蜘蛛
        以身試車
        高速沖床噴口壓力及位置對工件出模影響分析
        我國推力最大分段式固體火箭發(fā)動機(jī)試車成功
        太空探索(2016年9期)2016-07-12 09:59:51
        基于飛參信息的某型渦軸發(fā)動機(jī)性能退化研究
        大白屁股流白浆一区二区三区| 免费国产黄网站在线观看可以下载| 亚洲啪啪综合av一区| 国产精品福利小视频| 国产精品黄色av网站| 99e99精选视频在线观看| 最近中文字幕完整版免费 | 亚洲欧洲日产国码无码av野外| 99久久精品人妻一区| 久久精品国产99久久无毒不卡| 久久精品人人做人人爽电影蜜月 | 国产肥熟女视频一区二区三区 | 精品无码专区久久久水蜜桃| 国产丝袜免费精品一区二区| 国产尤物自拍视频在线观看| 日日摸天天碰中文字幕你懂的| 波多野吉衣av无码| 亚洲一区不卡在线导航| 性生大片免费观看性少妇| 妇女bbbb插插插视频| 国产视频导航| 99久久亚洲精品加勒比| 懂色av一区二区三区尤物| 久久久久久亚洲精品中文字幕| 久久国产精品视频影院| 日韩国产自拍视频在线观看| 国产对白国语对白| 欧美老妇与禽交| 国产大陆av一区二区三区| 45岁妇女草逼视频播放| 一个人看的视频www免费| 国产精品午夜波多野结衣性色| 亚洲狠狠久久五月婷婷| 东京热久久综合久久88| japanese无码中文字幕| 亚洲精品一区二区三区国产| 红桃av一区二区三区在线无码av| 无码综合天天久久综合网| 日韩国产有码在线观看视频| 国产黄色三级一区二区三区四区| 日韩欧美成人免费观看|