特殊用途噴管設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用

目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 噴管的概念及參數(shù)定義
1.1 噴管的功能及布局形式 001
1.1.1 噴管的功能 001
1.1.2 噴管的布局形式 002
1.2 典型的特殊用途噴管 002
1.2.1 S彎噴管 003
1.2.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管 004
1.2.3 單膨脹斜面噴管 007
1.3 噴管的典型截面及幾何參數(shù) 009
1.3.1 S彎噴管 009
1.3.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管 009
1.3.3 單膨脹斜面噴管 011
1.4 噴管的性能參數(shù) 012
1.4.1 S彎噴管 012
1.4.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管 013
1.4.3 單膨脹斜面噴管 014
第2章 S彎噴管設(shè)計(jì)方法及流動(dòng)特性研究
2.1 引言 017
2.2 S彎噴管設(shè)計(jì)方法 017
2.2.1 S彎噴管型面設(shè)計(jì)方法概述 018
2.2.2 S彎噴管的關(guān)鍵幾何參數(shù) 020
2.2.3 S彎噴管中心線(xiàn)設(shè)計(jì) 021
2.2.4 S彎噴管流通截面設(shè)計(jì) 024
2.2.5 S彎噴管低可探測(cè)準(zhǔn)則的建立 029
2.2.6 S彎噴管的型面生成與修型 029
2.3 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用S彎噴管流動(dòng)特性研究 030
2.3.1 計(jì)算模型及數(shù)值模擬方法 031
2.3.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用S彎噴管流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究 035
2.3.3 雙涵道條件下S彎噴管數(shù)值模擬方法驗(yàn)證研究 045
2.3.4 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用S彎噴管流動(dòng)機(jī)理分析 047
2.4 幾何參數(shù)對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用S彎噴管流動(dòng)特性的影響研究 057
2.4.1 出口寬高比對(duì)S彎噴管流動(dòng)特性的影響研究 058
2.4.2 長(zhǎng)徑比對(duì)S彎噴管流動(dòng)特性的影響研究 065
2.4.3 遮擋率對(duì)S彎噴管流動(dòng)特性的影響研究 073
2.4.4 兩彎軸向長(zhǎng)度比對(duì)S彎噴管流動(dòng)特性的影響研究 081
2.4.5 進(jìn)口旋流對(duì)S彎噴管流動(dòng)特性的影響研究 089
第3章 S彎噴管紅外輻射特性影響研究
3.1 引言 099
3.2 紅外輻射特性計(jì)算方法 099
3.2.1 輻射在介質(zhì)中的傳輸 100
3.2.2 離散傳遞法 104
3.2.3 流場(chǎng)數(shù)值模擬方法 106
3.3 幾何參數(shù)對(duì)S彎噴管紅外輻射特性的影響研究 107
3.3.1 S彎噴管的紅外輻射特性 108
3.3.2 中心線(xiàn)變化規(guī)律對(duì)S彎噴管紅外輻射特性影響 111
3.3.3 出口寬高比對(duì)S彎噴管紅外輻射特性的影響 116
3.3.4 兩彎軸向長(zhǎng)度比對(duì)S彎噴管紅外輻射特性的影響 120
3.4 不同進(jìn)口條件對(duì)S彎噴管紅外輻射特性的影響研究 124
3.4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型對(duì)S彎噴管的紅外輻射特性的影響 124
3.4.2 進(jìn)口預(yù)旋對(duì)S彎噴管紅外輻射特性的影響研究 127
3.4.3 進(jìn)口不同氣動(dòng)參數(shù)對(duì)S彎噴管紅外輻射特性的影響 137
3.5 S彎噴管低紅外輻射設(shè)計(jì)準(zhǔn)則研究 141
3.5.1 遮擋率對(duì)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)用S彎噴管紅外輻射特性的影響 141
3.5.2 遮擋率對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用S彎噴管紅外輻射特性的影響 152
3.6 S彎噴管氣動(dòng)/紅外多目標(biāo)優(yōu)化研究 157
3.6.1 S彎噴管優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 157
3.6.2 S彎噴管設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)優(yōu)化目標(biāo)的影響 160
3.6.3 S彎噴管氣動(dòng)/紅外多目標(biāo)優(yōu)化 162
第4章 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用
4.1 引言 165
4.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管氣動(dòng)型面設(shè)計(jì)方法 165
4.2.1 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管幾何特征分析 165
4.2.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管型面設(shè)計(jì) 166
4.3 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管數(shù)值模擬方法的數(shù)值驗(yàn)證 168
4.3.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架介紹 168
4.3.2 實(shí)驗(yàn)方案及步驟 169
4.3.3 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管流動(dòng)特征的數(shù)值驗(yàn)證 170
4.4 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管設(shè)計(jì) 173
4.4.1 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管非矢量狀態(tài)的氣動(dòng)型面設(shè)計(jì) 173
4.4.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管矢量狀態(tài)氣動(dòng)型面設(shè)計(jì) 175
4.4.3 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)方法 179
4.4.4 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管驅(qū)動(dòng)力矩設(shè)計(jì)方法 186
4.5 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管定常氣動(dòng)特性 196
4.5.1 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管流動(dòng)特征 197
4.5.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管氣動(dòng)性能 203
4.6 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管地面效應(yīng)分析 205
4.6.1 計(jì)算模型及參數(shù)定義 205
4.6.2 平板高度對(duì)升力損失的影響分析 206
4.6.3 噴流間距對(duì)升力損失的影響分析 208
4.6.4 噴流落壓比對(duì)升力損失的影響分析 209
4.6.5 噴流動(dòng)量比對(duì)升力損失的影響分析 211
4.6.6 來(lái)流速度對(duì)升力損失的影響分析 213
4.7 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管熱態(tài)模型試驗(yàn) 214
4.7.1 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管熱態(tài)實(shí)驗(yàn)設(shè)備介紹 214
4.7.2 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管熱態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 218
第5章 單膨脹斜面噴管設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用
5.1 引言 224
5.2 單膨脹斜面噴管設(shè)計(jì)方法 224
5.2.1 特征線(xiàn)法在SERN型面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 225
5.2.2 串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN型面設(shè)計(jì)方法 228
5.2.3 并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用尾噴管設(shè)計(jì)方法 231
5.3 單膨脹斜面噴管流動(dòng)機(jī)理 234
5.3.1 串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN流場(chǎng)特性 234
5.3.2 并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用尾噴管流場(chǎng)特性 238
5.4 基于主動(dòng)流動(dòng)控制方法的串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN性能改善 242
5.4.1 帶二次流噴射的串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN流動(dòng)機(jī)理 243
5.4.2 幾何參數(shù)對(duì)串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN性能影響 247
5.4.3 氣動(dòng)參數(shù)對(duì)串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN性能影響 252
5.5 基于主動(dòng)流動(dòng)控制方法的并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用尾噴管性能改善 257
5.5.1 帶二次流噴射的并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用尾噴管流動(dòng)機(jī)理 257
5.5.2 幾何參數(shù)對(duì)并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用尾噴管性能影響 260
5.5.3 氣動(dòng)參數(shù)對(duì)并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用尾噴管性能影響 265
5.6 基于被動(dòng)流動(dòng)控制方法的串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN性能改善 270
5.6.1 無(wú)源腔改善串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN性能的流動(dòng)機(jī)理研究 270
5.6.2 無(wú)源腔改善串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN的適應(yīng)工作范圍 274
5.6.3 無(wú)源腔幾何參數(shù)對(duì)串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN性能的影響 277
5.6.4 無(wú)源腔軸向位置對(duì)串聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)用SERN性能的影響 281
第6章 特殊用途噴管與發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)耦合設(shè)計(jì)與計(jì)算
6.1 引言 284
6.2 面向?qū)ο蟮暮娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)總體性能計(jì)算方法介紹 284
6.2.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)總體各部件計(jì)算方法 285
6.2.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)匹配與特性計(jì)算方法 290
6.3 基于代理模型的先進(jìn)部件與發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)耦合計(jì)算方法 291
6.3.1 基于數(shù)值試驗(yàn)設(shè)計(jì)的部件計(jì)算點(diǎn)選擇 291
6.3.2 高精度代理模型建模方法研究 293
6.3.3 基于代理模型的發(fā)動(dòng)機(jī)部件與整機(jī)性能模型研究 296
6.4 S彎噴管與渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)耦合計(jì)算 296
6.4.1 S彎噴管高精度代理模型建立及評(píng)估 296
6.4.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)環(huán)境下S彎噴管氣動(dòng)性能計(jì)算與分析 300
6.5 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管與渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)耦合計(jì)算 304
6.5.1 三軸承偏轉(zhuǎn)噴管高精度代理模型建立及評(píng)估 304
6.5.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)環(huán)境下三軸承偏轉(zhuǎn)噴管氣動(dòng)性能計(jì)算與分析 309
6.6 單膨脹斜面噴管與TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)耦合計(jì)算 313
6.6.1 單膨脹斜面噴管高精度代理模型建立及評(píng)估 313
6.6.2 TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)環(huán)境下單膨脹斜面噴管氣動(dòng)性能計(jì)算與分析 315
參考文獻(xiàn) 320