The invention discloses a kind of axisymmetric inclined outlet nozzle and a design method thereof, belonging to the field of aircraft, and aims to provide a kind of axisymmetric inclined outlet nozzle and a design method thereof. The key points of the technical scheme are as follows: 1) the nozzle including the flow characteristics of the axisymmetric nozzle and the outlet inclined setting of the nozzle; 2) the design steps: Based on the characteristic line method The initial flow field is calculated, and the original axisymmetric nozzle profile is obtained; in the plane where the original nozzle throat section is located, the throat section circle (referred to as the target circle) of the target nozzle is tangent to the interior, and the corresponding relationship between the target circle and the original nozzle throat section is established; in the initial flow field, the streamline is traced according to the target circle, and the nozzle profile is obtained through 3D modeling design. The invention has the advantages of: 1. Having the maximum thrust characteristic of the axisymmetric nozzle; 2. The outlet inclination of the nozzle can avoid the phenomenon of the tail rubbing the ground; 3. Reducing the weight; 4. Protecting the body from high temperature ablation.
【技术实现步骤摘要】
类轴对称倾斜出口收扩喷管及其设计方法
本专利技术涉及飞行器领域,特别涉及一种类轴对称倾斜出口收扩喷管及其设计方法。
技术介绍
在航空发动机尾喷管设计中,基于特征线法设计的轴对称喷管具有推力系数高,出口气流均匀的优点,在航空领域有广泛应用。但如果要达到满流状态,特征线法设计的轴对称喷管长度较长,会增加飞机重量,对于水平起降飞行器来说,更容易发生机尾擦地情况。常用的解决方法是对特征线法设计的轴对称喷管直接进行截短,但这势必会带来推力系数的下降,同时飞行器在飞行过程中还可能发生发动机排出的高温气体烧蚀机体表面的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种类轴对称倾斜出口收扩喷管,其优点在于:在具有轴对称喷管最大推力特性的情况下,能够避免机尾擦地现象发生,解决结构布局问题;同时由于喷管为倾斜出口,可保证喷管在与机体相近的一侧保留较长的壁面,在距机体较远的一侧壁面较短,从而保护机体不受高温烧蚀,并减轻重量。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:包括喷管,所述喷管包括进气口和出气口,所述进气口和出气口之间设有喉道,所述喷管的出气口倾斜设置,气流在喷管内的流动具有轴对称喷管的流动特性。通过上述方案,目标喷管由于气流在喷管内的流动具有轴对称喷管的流动特性,气流在管内完全膨胀,使得目标喷管的推力特性与轴对称喷管推力特性一样,即具有最大推力系数。同时由于喷管为倾斜出口,喷管在与机体相近的一侧保留较长的壁面,在距机体较远的一侧壁面较短。因此,目标喷管在具有轴对称喷管最大推力特性的情况 ...
【技术保护点】
1.一种类轴对称倾斜出口收扩喷管,其特征是:包括喷管(1),所述喷管(1)包括进气口(11)和出气口(12),所述进气口(11)和出气口(12)之间设有喉道(2),所述喷管(1)的出气口(12)倾斜设置,气流在所述喷管(1)内的流动具有轴对称喷管的流动特性。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种类轴对称倾斜出口收扩喷管,其特征是:包括喷管(1),所述喷管(1)包括进气口(11)和出气口(12),所述进气口(11)和出气口(12)之间设有喉道(2),所述喷管(1)的出气口(12)倾斜设置,气流在所述喷管(1)内的流动具有轴对称喷管的流动特性。
2.一种设计如权利要求1中所述的类轴对称倾斜出口收扩喷管的设计方法,其特征是:包括以下步骤:
基于特征线方法计算出初始流场,通过特征线计算出的喷管壁面获得原始轴对称喷管(3);
在所述原始轴对称喷管(3)上取喉道截面为初始截面(31),以所述初始截面(31)的圆心O为原点建立XOY直角坐标系;
在所述XOY直角坐标系内选取一位于初始截面(31)内的目标圆,设此目标圆为目标喷管(1)的喉道(2)截面;
在目标圆上取一系列离散点P,并确定点P在原始轴对称喷管(3)的初始截面(31)上对应的目标点;
技术研发人员:焦大梅,王丽丽,钟文荣,
申请(专利权)人:南京普国科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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