出口宽高比对双涵道S弯喷管流动特性的影响

作     者：孙鹏 周莉 王占学 SUN Peng;ZHOU Li;WANG Zhan-xue

作者机构：西北工业大学动力与能源学院陕西省航空发动机内流动力学重点实验室陕西西安710129 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      面：117-127页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51876176,52076180,51906204) 国家科技重大专项(J2019-II-0015-0036) 陕西省杰出青年基金(2021JC-10) 

主　　题：双S弯喷管 流动特性 排气混合器 宽高比 气动性能 

摘      要：为了明晰出口宽高比对基于真实排气混合器构型的S弯喷管流动特性的影响机制,数值模拟了不同出口宽高比下的双S弯喷管内/外流特性。结果表明:出口宽高比对排气混合器附近的流场特征影响较小,但增加出口宽高比导致喷管下游纵向转弯处的涡量减小,而涡的横向运动更加剧烈,由此带来的涡损失及内/外涵掺混损失沿纵向有所减小,沿横向持续增大。随着出口宽高比的增加,纵向两弯处及等直段区域的壁面剪切应力减小,相应的摩擦损失和局部损失降低;而上、下壁面极限流线的扩张-汇聚程度增强使得该区域的摩擦损失增大。宽高比的增加导致喷管出口附近气流的轴向速度逐渐增大,出口下游的尾喷流速度核心区长度逐渐缩短。不同出口宽高比条件下,喷管几何构型与排气混合器相互作用产生的多种流动损失的变化趋势相反,综合起来对S弯喷管的气动性能影响较小。