基于Zukauskas关系式的预冷发动机进气道流动特性研究 |
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引用本文: | 王奕凯,孙波,李登科,代春良.基于Zukauskas关系式的预冷发动机进气道流动特性研究[J].推进技术,2024(1):81-93. |
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作者姓名: | 王奕凯 孙波 李登科 代春良 |
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作者单位: | 南京理工大学机械工程学院 |
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摘 要: | 为了研究预冷发动机进气道流动特性,以二维变几何轴对称进气道为研究对象,利用Zukauskas横掠管束绕流关系式,对进气道流场展开了数值仿真研究,探究预冷器的冷却效应及换热管直径对进气道流场、性能的影响。结果表明:Zukauskas关系式能较好地预测气流在预冷器管束间的流动损失;经过预冷后,涡轮通道总温大幅下降,但总温分布不均匀,温度梯度明显,对流换热对上游流体总温产生的影响很小;在Ma∞=2~5飞行工况下,换热功率随着飞行马赫数的增加而增大,涡轮通道的出口总温较预冷前降低了22%~60%,出口马赫数降低了17%~51%,反压比增加了10%~26%,总压恢复系数增加了3%~8%;当预冷器的管径从1 mm增大至2.5 mm时,涡轮通道出口速度降低了16.5%,反压比降低了1%,总压恢复系数呈现先下降后上升的趋势。将虚拟预冷器管束排布方式改为顺排,预冷器的换热功率下降,出口总温上升,涡轮通道的出口速度上升了11%~30%。
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关 键 词: | 预冷发动机进气道 Zukauskas关系式 宽速域 横掠管束 预冷特性 |
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