一种风车状态下风扇流场的模拟方法技术

技术编号:40412195 阅读:17 留言:0更新日期:2024-02-20 22:30
本发明专利技术公开一种风车状态下风扇流场的模拟方法,涉及航空发动机技术领域,本方法包括:获取风车状态下经过风扇叶片的速度环量和熵增的径向分布和叶片几何参数;根据经过风扇叶片的速度环量和熵增的径向分布和叶片几何参数构建风车状态下的三维体积力模型;通过风车状态下的三维体积力模型对风扇进气全周数值模拟,进而获取风扇在不同进出口条件下的风车转速以及进出口流动参数的径向分布;本发明专利技术采用所提出的风扇风车状态数值模拟方法,能够利用非常少的计算资源,比较准确地预测风扇风车转速,并模拟风扇不同径向范围内的加功和损失情况,获取风扇在风车状态下的气动特性及其对上下游流动的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机,具体涉及一种风车状态下风扇流场的模拟方法


技术介绍

1、当航空发动机发生空中停车或燃烧室熄火时,气流通过未点燃的发动机并由气动力、转子惯性和阻力矩共同作用而带动发动机转轴转动,短时间内稳定在某一转速的亚稳定旋转状态称为“风车状态”。在设计阶段,确定风扇风车状态关键性能参数是非常重要的。一方面,在风车状态下发动机的阻力特性会影响飞机垂直安定面的设计;另一方面,风车状态下发动机流量、燃烧室压力和温度直接相关,这三个参数是确定发动机空中点火包线的重要参数。

2、随着航空技术的不断提高,常规的燃油飞机已无法满足对于飞机更低油耗、绿色清洁、更高效率的要求,分布式电推进技术成为可行的解决方案。对于分布式电推进系统而言,预测风车状态下风扇的进出口参数还有额外的意义。当一个或多个风扇失效时,由于风扇之间的横向距离非常短,单个风扇之间的相互影响显著增强。失效改变进出口截面的气动参数分布,加深临近风扇的进气畸变程度,严重时可能引起临近风扇喘振裕度下降甚至失速,引起继发失效,因此需要对这种新的单扇/多扇失效状态下的故障传播特性和影响模式进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,所述获取风车状态下风扇的流场参数是通过在均匀进气的情况下,对风车状态不同转速下的风扇进行单通道定常雷诺平均数值模拟得到。

3.根据权利要求1所述的一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,所述风扇叶片几何参数包括叶片的半径、叶片周向角度坐标、叶片表面压力以及叶片的切线速度。

4.根据权利要求1所述的一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,所述根据风扇叶片几何参数,将风扇叶片对气流的作用力等效为周向均匀分布的体...

【技术特征摘要】

1.一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,所述获取风车状态下风扇的流场参数是通过在均匀进气的情况下,对风车状态不同转速下的风扇进行单通道定常雷诺平均数值模拟得到。

3.根据权利要求1所述的一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,所述风扇叶片几何参数包括叶片的半径、叶片周向角度坐标、叶片表面压力以及叶片的切线速度。

4.根据权利要求1所述的一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,所述根据风扇叶片几何参数,将风扇叶片对气流的作用力等效为周向均匀分布的体积力场,并将体积力场以源项形式加入周向平均的欧拉方程组中,确定出三维体积力与经过风扇叶片速度环量变化量及熵增量的定量关系,其具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种风车状态下风扇流场的模拟方法,其特征在于,在得到所述体积力与经过风扇叶片中转子叶片和静子叶片的速度环量变化量及熵增量的径向分布的关系后,由于不同工作条件下和的值不同,则计算得到非参考点的环量变化和熵增量,其计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾惟孔庆国
申请(专利权)人:中国民航大学
类型:发明
国别省市:

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