二元噴管出口寬高比和擴張段冷卻對紅外輻射特性的影響.pdf

1、本文以某型軸對稱收擴噴管渦扇排氣系統(tǒng)為原型，研究了不同寬高比的全尺寸二元收擴噴管渦扇排氣系統(tǒng)的氣動和紅外輻射特性數(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措施的紅外抑制效果；研究了在尾噴管鋸齒擋板，擴張段側壁面以及擴張段上下壁面開氣膜孔冷卻結構的氣動及紅外輻射特性。研究結果表明：
　　(1)采用二元收擴噴管會導致推力系數(shù)和總壓恢復系數(shù)降低，而且寬高比越大，推力系數(shù)

2、和總壓恢復系數(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度，而且寬高比越大，抑制效果越好，二元噴管(AR=8)在0°探測角上相對于軸對稱噴管，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%(