直升機發(fā)動機排氣系統(tǒng)的熱部件和排氣尾焰是紅外探測和制導(dǎo)的主要跟蹤目標,使用紅外抑制器是減少紅外輻射的一個有效方法。波瓣引射式排氣噴管紅外抑制器是一種先進的結(jié)構(gòu),其利用發(fā)動機排氣動能抽吸環(huán)境中冷氣與熱噴流摻混進行冷卻,主要對抗3⁵μm波段的紅外探測。為進一步提升其性能,本文開展了波瓣構(gòu)型對短突擴波瓣引射混合能力的影響及通氣貓耳對混合管壁面冷卻的影響的研究。本文主要包括以下研究內(nèi)容:首先,開展了對于紅外抑制器縮比模型的壁面冷卻實驗研究,分析了冷卻氣流不同質(zhì)量流量及不同貓耳進氣寬高比對壁面冷卻的影響。結(jié)果表明,隨著冷卻氣流質(zhì)量流量的增加,在3種貓耳進氣寬高比下混合管溫度均降低。沿流向,溫度隨著寬高比的增加逐漸升高,寬高比為2時溫度最低;沿展向,溫度隨著寬高比的增加逐漸降低,寬高比為2時溫度最高。這是因為,隨著貓耳進氣寬高比的增加,冷卻氣流進入混合管時入射角降低,氣膜向主流的穿透增強,氣膜貼壁效果減弱,不利于冷卻氣流沿流向的鋪展,有利于冷卻氣流在貓耳寬度方向的鋪展。其次,針對短突擴波瓣混合器的流動進行了數(shù)值研究,獲得了流動分離與波瓣擴張角的關(guān)系,以及波瓣尾緣斜切對其引射效...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紅外抑制器的應(yīng)用
        1.2.2 波瓣噴管引射摻混特性研究
        1.2.3 紅外輻射特性研究
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 數(shù)值計算方法和實驗驗證
    2.1 控制方程
    2.2 湍流模型
        2.2.1 標準k-ε湍流模型
        2.2.2 RNG k-ε湍流模型
        2.2.3 Realizable k-ε湍流模型
        2.2.4 SST k-ω湍流模型
    2.3 紅外輻射計算方法
    2.4 特征參數(shù)
    2.5 湍流模型的可靠性驗證
    2.6 紅外抑制器壁面冷卻實驗研究
        2.6.1 混合管冷卻實驗系統(tǒng)
        2.6.2 實驗段
        2.6.3 實驗設(shè)備
        2.6.4 實驗結(jié)果及分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 波瓣引射噴管數(shù)值模擬
    3.1 物理和計算模型
        3.1.1 物理模型
        3.1.2 計算方法
    3.2 湍流模型的選擇及波瓣混合器流場特征
        3.2.1 湍流模型的選擇
        3.2.2 波瓣噴管流場特征
    3.3 斜切波瓣的流場特性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 直升機紅外抑制器壁面冷卻研究
    4.1 物理和計算模型
        4.1.1 物理模型
        4.1.2 計算方法
    4.2 單排通氣貓耳壁面冷卻研究
        4.2.1 冷卻氣流質(zhì)量流量對壁面冷卻的影響
        4.2.2 通氣貓耳結(jié)構(gòu)對壁面冷卻的影響
        4.2.3 遮擋罩間距對壁面冷卻的影響
    4.3 多排通氣貓耳壁面冷卻研究
        4.3.1 冷卻質(zhì)量流量對壁面冷卻的影響
        4.3.2 貓耳排布方式對壁面冷卻的影響
        4.3.3 貓耳高度對壁面冷卻的影響
        4.3.4 貓耳進氣寬高比對壁面冷卻的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文研究結(jié)論
        5.1.1 噴管縮比模型混合管壁面冷卻實驗研究
        5.1.2 波瓣引射構(gòu)型性數(shù)值模擬
        5.1.3 單排通氣貓耳壁面冷卻研究
        5.1.4 多排通氣貓耳壁面冷卻研究
    5.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3739413