横向射流相位差对排气系统气动和红外特征影响数值研究

横向射流是降低航空发动机尾喷流在3～5μm波段上红外辐射特征的一种高效低阻的途径。本文以收敛喷管为对象，在喷口下游布置了一对上下对称的扁平横向射流孔，数值模拟研究了两股同频横向射流之间相位差（0°，90°和180°）对下游掺混与红外抑制的影响规律。结果表明，脉动横向射流诱导产生的流向涡强化了掺混，不同横向射流之间的相位差会使涡对出现的时间与空间复杂交错，可以充分卷吸气流，加强尾喷流与外界大气的掺混。而相位差的优化设计可以进一步提高涡对之间的掺混增益，增强红外抑制效果的作用。与Δφ=0无相位差状态相比，随着相位差增大，红外抑制效果逐渐增强。相位差为π时，掺混效果最好，高温区长度降低约14%，红外积分辐射特征最大降幅约13%，光谱辐射降幅最大可达21%，有效增强了对尾喷流的红外抑制。