涵道风扇部件耦合设计方法及初步应用

涵道风扇是未来绿色航空动力的重要发展方向，快速、准确的涵道风扇设计方法成为工程领域的迫切需求。在传统的涵道风扇设计方法中，部件间的耦合效应需要建立在完善的三维数值计算或试验数据的基础之上。而本文发展了考虑涵道风扇关键部件耦合效应的设计方法，形成了涵道风扇一体化设计手段，并以此为基础开展了涵道风扇的一体化设计及验证工作。结果表明：相比于简单叠加设计方法，耦合设计使叶片推力设计误差由15%减小到3.5%；采用部件耦合方法设计的带有扩张喷管涵道风扇和等直径喷管涵道风扇的转静叶片推力设计误差满足工程需求，确认了部件耦合的设计方法正确传递了部件间的影响关系；通过试验对设计结果进行了推力校验，试验结果与设计点的总推力误差为1.25%，证明了本文发展的耦合设计方法的准确性。