基于響應(yīng)面模型的波瓣混合排氣系統(tǒng)近似模型研究
本文關(guān)鍵詞: 波瓣混合排氣系統(tǒng) 波瓣高寬比 多項(xiàng)式響應(yīng)面模型 波瓣性能參數(shù) 波瓣結(jié)構(gòu)參數(shù) 出處:《推進(jìn)技術(shù)》2016年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:基于Navier-Stokes方程組對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)波瓣強(qiáng)迫混合排氣系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了波瓣尾緣位置內(nèi)、外涵流通面積與內(nèi)、外涵入口位置流道截面積相等時(shí),不同波瓣高寬比對(duì)波瓣混合排氣系統(tǒng)性能參數(shù)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響規(guī)律。并以此為基礎(chǔ),采用不同階數(shù)的多項(xiàng)式響應(yīng)面模型建立了波瓣性能參數(shù)隨高寬比變化的近似模型。在多項(xiàng)式響應(yīng)面模型擬合精度方面,相對(duì)于二階、三階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型,四階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型能夠較好地反映出熱混合效率、總壓恢復(fù)系數(shù)、排氣系統(tǒng)相對(duì)推力、波瓣混合器相對(duì)質(zhì)量隨波瓣高寬比的變化規(guī)律,其擬合結(jié)果與數(shù)值仿真結(jié)果也相差極小。在波瓣高寬比對(duì)混合排氣系統(tǒng)性能影響方面,在混合排氣系統(tǒng)出口截面處,隨著波瓣高寬比的增加,熱混合效率在"波浪狀"的變化規(guī)律中整體呈現(xiàn)出"增大-減小"發(fā)展趨勢(shì),總壓恢復(fù)系數(shù)則呈現(xiàn)出"緩慢增加-迅速降低-增加-迅速下降"的復(fù)雜變化趨勢(shì);在排氣系統(tǒng)相對(duì)推力方面,當(dāng)高寬比大于3時(shí),雖然相對(duì)推力呈現(xiàn)出波浪形的變化趨勢(shì),但變化值極小;對(duì)于波瓣混合器的相對(duì)質(zhì)量,隨著高寬比的增加,波瓣混合器的相對(duì)質(zhì)量逐漸增大。
[Abstract]:Based on the Navier-Stokes equations, the forced hybrid exhaust system of turbofan engine is numerically simulated, and the flow area and flow area of the culvert in the trailing edge of the lobe are obtained. When the cross section area of the passage at the entrance position of the culvert is equal, the performance parameters and the structural parameters of the mixed exhaust system with different lobe height / width ratio are affected. An approximate model of lobe performance parameters varying with aspect ratio is established by using polynomial response surface models of different orders. In terms of fitting accuracy of polynomial response surface models, the second order and third order polynomial response surface models are compared to the second order polynomial response surface models. The fourth order polynomial response surface model can well reflect the variation of heat mixing efficiency, total pressure recovery coefficient, relative thrust of exhaust system and relative mass of wave lobe mixer with the ratio of wave lobe height to width. In the aspect of the effect of the ratio of wave lobe height to width on the performance of the hybrid exhaust system, at the exit section of the mixed exhaust system, the ratio of wave lobe height to width increases with the increase of the ratio of wave lobe height to width. The heat mixing efficiency shows the trend of "increase-decrease" in the variation law of "wave shape" as a whole. The total pressure recovery coefficient shows a complex trend of "slowly increasing-rapidly decreasing-increasing-rapidly decreasing". In the aspect of relative thrust of exhaust system, when the aspect ratio of aspect to width is greater than 3:00, the relative thrust presents a wave shape change trend, but the change value is very small. For the relative mass of the lobe mixer, the relative mass of the lobe mixer increases with the increase of the aspect ratio.
【作者單位】: 重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;重慶大學(xué)汽車工程學(xué)院;中航工業(yè)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金(51405045) 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃(cstc2013jcyj A00020) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(106112013CDJZR13110005)
【分類號(hào)】:V235.13
【正文快照】: 1引言波瓣混合器由于其特殊的幾何結(jié)構(gòu),能夠在其流場(chǎng)中形成大尺度的流向渦結(jié)構(gòu),從而強(qiáng)化內(nèi)、外涵流體間的混合,達(dá)到增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力,降低排氣噪聲,減小發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率的目的[1,2]。目前為止,關(guān)于波瓣混合器的研究主要包括三個(gè)方面:(I)波瓣混合器的混合機(jī)理;(II)波瓣形狀對(duì)混合排
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,本文編號(hào):1456848
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