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舰载飞机发动机射流对甲板周围环境的影响

王超  
【摘要】: 舰载飞机发动机喷流场气动参数的分布情况对正确评估发动机的推力,研究其对飞机自身的影响以及红外隐身等性能具有重要的意义;同时,在飞机起降作业时,舰载飞机发动机的高速、高温喷流对周围的人员、设备及其它舰载飞机都会产生较大的影响。针对某型舰载飞机发动机的喷流场,本论文的主要研究内容包括以下几个方面: 依据航空界原有的物理模型,结合对某型舰载发动机喷流场的试验结果分析,提出改进的舰载机发动机喷口射流模型,将喷流场沿径向分为边界层区、混流增强区、减弱区与稳定核心区四个区域,轴向分为不稳定区和稳定区。由于本课题的实际应用的需要,只计算了全加力状态、过渡状态、额定状态与慢车状态四种状态下的流场分布情况。 飞机发动机射流参数比较多,每一个参数的正确与否,都直接影响其它参数的确定。通过MATLAB、ORIGINE等软件对实验数据进行了数值拟合计算,尽力找出最佳的曲线来反映数据的变化趋势。首先得出了射流扩散角、射流极点的位置、转折截面的位置以及边界层区的外缘到中心对称轴的距离,从而确定整个流场的基本框架;在此基础上分别对喷流速度场、温度场与压强场的分布规律进行了研究,得出了对称中心轴上的速度、温度和压强的变化趋势,同时通过数值插值的方法可以求得喷流场中任意点处所需的数据。 通过CFD模拟软件对偏流板进行了初步研究,主要模拟计算了偏流板在不同倾斜角度时对喷气射流的影响。同时也模拟计算发动机的喷流边界内流场,给出了速度、温度、压强分布规律,并通过计算所得的对称中心轴上的速度值与试验结果的对比分析,来判断仿真计算的正确与否。


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