民用航空发动机进气道防冰功率的计算方法研究

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1、第４７卷第４期航空计算技术Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．４２０１７年７月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪｕｌ．２０１７民用航空发动机进气道防冰功率的计算方法研究１１２冯丽娟，秦娜，易贤（１．中国航发商用航空发动机有限责任公司设计研发中心外部与短舱系统部，上海２０１１０８；２．中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室，四川绵阳６２１０００）摘要：根据民用航空发动机短舱防冰系统设计的要求，对进气道的防冰功率进行了的计算研究。基本思路是利用结冰数值计算软件计算进气道水滴撞击范围，在此基础上，根据进气道防冰表面不同温度的要求，确定了进

2、气道防冰系统引气功率的需求。提出的发动机进气道防冰功率计算方法，可供民用航空发动机短舱进气道防冰系统设计参考和借鉴。关键词：民用航空发动机；进气道；防冰系统；引气功率中图分类号：Ｖ２１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１７）０４-００１４-０４Aero-engineInletAnti-icingSystemPowerRequirementSimulationDefinitionMethodologyInvestigation１１２ＦＥＮＧＬｉ-ｊｕａｎ，ＱＩＮＮａ，ＹＩＸｉａｎ（１．Dept．ofExternal＆NacelleSyste

3、m，R＆DCenter，CommercialAircraftEngineCO．，LTD．，AeroEngineCo．，Shanghai２０１１０８，China；２．StateKeyLaboratoryofAerodynamics，ChinaAerodynamicsResearchandDevelopmentCenter，Mianyang６２１０００，China）Abstract：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｂｌｅｅｄｉｎｇａｉｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｃｉｖｉｌａｅｒｏ-ｅｎｇｉｎｅｉｎｌｅｔａｎｔｉ-

4、ｉｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｒｙｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎａｎｄｗｅｔｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｕｒ－ｆａｃｅ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｍａｄｅｂｙＩＲＣｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｉｍｐｉｎｇｅｎｔｌｉｍｉｔａｎｄｕｓｅｔｈｅｈｅａｔｂａｌａｎｃｅｍｏｄ－ｅｌｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｈｏｔａｉｒｂｌｅｅｄｉｎｇｐｏｗｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄｔｏｔｈｅａｅｒｏ-ｅｎ－ｇｉｎｅｉｎｌｅｔａｎｔｉ-ｉｃｉｎｇ

5、ｂｌｅｅｄｉｎｇｐｏｗｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ．Keywords：ｃｉｖｉｌａｅｒｏ-ｅｎｇｉｎｅ；ｉｎｌｅｔ；ａｎｔｉ-ｉｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｂｌｅｅｄｉｎｇｐｏｗｅｒ引言压压气机的性能。防冰引气功率的需要在设计早期进行定义，在民用航空发动机设计的概念阶段与发动机航空发动机进气道结冰是飞机结冰中最危险的情总体性能进行优化迭代。况，它不仅直接导致进气道气动外型的破坏，降低发动由于国内民用航空发动机进气道防冰系统设计技机推力，增大飞行负载，而且当进气道内冰层脱落时将随气流进入发动机内部，打伤具有很大转速的风扇叶术处于起步阶段，虽然目

6、前就结冰的相关机理以及方［４－７］片，造成压气机的机械损伤，甚至整台发动机的破坏，法进行了大量的研究，但对于进气道防冰功率的直接引发飞行事故。因此，为了保证飞行安全，适航条计算方法尚未进行系统的研究，在文献［８］中，对防冰［１－３］系统类型以及机翼的水滴撞击范围以及局部水收集率款针对发动机进气道防冰提出了相关的安全性要求。目前，发动机进气道防冰的热源多采用发动机压的工程计算方法进行了介绍，但是关于民用航空发动气机引出的热空气，热空气进入进气道前缘的防冰管机的进气道防冰功率的计算方法没有进行系统地介绍。路，通过笛形管限流孔的作用进行热气再分配，起到防本文根

7、据某民用航空发动机典型防冰工况定义，冰作用。采用结冰数值计算软件针对短舱进气道的水滴撞击范进气道防冰热气提取的防冰功率需求定义直接影围进行计算，进而根据能量平衡的要求，对不同表面的响到发动机高压压气机的引气功率的需求，影响到高防冰温度下防冰功率的计算方法进行研究。相关工作收稿日期：２０１７－０３－２０基金项目：国家自然科学基金项目资助（１１４７２２９６）作者简介：冯丽娟（１９７６－），女，甘肃武威人，高级工程师，硕士，主要研究方向为民机航空发动机短舱进气道结冰设计。２０１７年７月冯丽娟等：民用航空发动机进气道防冰功率的计算方法研究·１５·可以为短舱进气道

8、防冰系统防冰系统设计提供参考。３）进气道防冰系统应为双侧发动机短舱进气道提供防冰