二元噴管出口寬高比和擴(kuò)張段冷卻對(duì)紅外輻射特性的影響.pdf

1、本文以某型軸對(duì)稱收擴(kuò)噴管渦扇排氣系統(tǒng)為原型，研究了不同寬高比的全尺寸二元收擴(kuò)噴管渦扇排氣系統(tǒng)的氣動(dòng)和紅外輻射特性數(shù)值研究。定量分析了不同寬高比的二元噴管排氣系統(tǒng)紅外抑制效果；研究了二元噴管增加遮擋罩和噴口尾緣鋸齒修型等技術(shù)措施的紅外抑制效果；研究了在尾噴管鋸齒擋板，擴(kuò)張段側(cè)壁面以及擴(kuò)張段上下壁面開氣膜孔冷卻結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)及紅外輻射特性。研究結(jié)果表明：
　　(1)采用二元收擴(kuò)噴管會(huì)導(dǎo)致推力系數(shù)和總壓恢復(fù)系數(shù)降低，而且寬高比越大，推力系數(shù)

2、和總壓恢復(fù)系數(shù)越小。寬高比為3.33的二元噴管，其推力系數(shù)和總壓恢復(fù)系數(shù)分別降低2.14％，6.08%；寬高比為8的二元噴管，其推力系數(shù)和總壓恢復(fù)系數(shù)分別降低3.17%，8.48%。采用二元噴管可有效抑制紅外輻射強(qiáng)度，而且寬高比越大，抑制效果越好，二元噴管(AR=8)在0°探測(cè)角上相對(duì)于軸對(duì)稱噴管，氣體紅外輻射降低50.1%，總體紅外輻射降低45.23%。
　　(2)二元噴管(AR=3.33)加上遮擋罩后，噴管的推力系數(shù)提升了約0

3、.67%，總壓恢復(fù)系數(shù)提升了約1.88%。與無遮擋罩噴管(AR=3.33)相比，夾層中的冷氣一方面加強(qiáng)尾焰噴流與冷氣的摻混，氣體輻射降低33.12%(90°方向上)。另一方面冷卻內(nèi)壁面降低溫度，內(nèi)壁面紅外輻射降低了43.16%(0°方向上)，總體紅外輻射降低4.36%(0°方向上)。
　　(3)二元噴管尾緣改為鋸齒型后，氣動(dòng)性能沒有明顯改善，但是有效抑制了內(nèi)壁面的紅外輻射，與不加遮擋罩二元噴管相比內(nèi)壁面紅外輻射降低了40.27%(