基于Zukauskas关系式的预冷发动机进气道流动特性研究

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Zu-kauskas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%.

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

所属期刊栏目：45

分类号：V231.3(航空发动机（推进系统）)

在线出版日期：2024-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：76-88