自适应循环发动机不同工作模式稳态特性研究.pdf

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1、2013年8月推进技术Aug．2013第34卷第8期JOURNALOFPROPULSIONTECHNOLOGYVo1．34NO．8自适应循环发动机不同工作模式稳态特性研究木李斌，陈敏，朱之丽，张坤(1．北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191；2．中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所，辽宁沈阳1100~5)摘要：针对自适应循环发动机(ACE)的一种布局形式，利用所建立的部件级性能仿真模型，对其多种工作模式下典型工作点的匹配机理及工作特性进行仿真和分析。研究结果表明，节流比TR选择对地面起飞

2、推重比和高空高速性能均产生较大影响；可变Flade风扇的出现使得发动机从不加力向加力模式转变时可采用固定的喷口喉道面积；通过多个可调几何的协同调节，ACE发动机循环模式的选择具有更多的灵活性，总涵道比的变化幅度更大(0．28～1．43，地面起飞工作点)；相同的推力水平下，与单涵模式相比，三涵模式的单位耗油率在亚声巡航工作点(H=11km，Ma=0．8)大约降低9．1％，在超声巡航工作点(H=11km，Ma=1．5)大约降低2．3％。关键词：自适应循环发动机；仿真；推重比；节流比；性能中图分类号：V231．

3、1文献标识码：A文章编号：10014055(2013)08—1009~7SteadyPerformanceInvestigationonVariousModesofanAdaptiveCycleAero-EngineLIBin，CHENMin，ZHUZhi．1．i．，ZHANGKunSchoolofEnergyandPowerEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China；2．ShenyangAer

4、oengineResearchInstitute，AviationIndustryCorporationofChina，Shenyang110015，China)Abstract：AconfigurationofanAdaptiveCycleEngine(ACE)andthemechanismofitsvariablege—ometrieswerepresented．AnACEsimulationprogramwasdevelopedandutilizedtoanalyzethematchingprinc

5、ipleandperformanceofvariousmodesofACEattypicaloperationpoints．Resultsshowthatthrottlera—tioisacriticaldesignparameterinfluencingnotonlytheenginethrustratioattake--ofbutalsotheperform-anceathigh—altitudeandhigh-speedmissions．TheutilizationofvariableFlade(B

6、ladeonFan)makesitpossibletofixthenozzlethroatareawhenreheatingtheengine．Throughthecombinedmodulationofvariousvariablegeometries，morecyclemodesareavailableandthevariationofbypassratioisgreater(from0．28to1．43attake-of)．Giventhesamethrustlevel，thespecificfue

7、lconsumptionoftriple—bypassmodeislessthantheoneofsingle—bypassmode，around9．I％duringsubsoniccruise(H=11km，Ma=0．9)and2．3％duringsupersoniccruise(Ma=1．5)，respectively．Keywords：Adaptivecycleengine；Simulation；Thrust—weightratio；Throttleratio；Performance．收稿日期：20

8、12-11-27；修订日期：2013-03-08。基金项目：国家青年科学基金(51206005)。作者简介：李斌(1971一)，男，博士生，研究员，研究领域为燃气轮机总体性能设计。E—mail：lbsy606@yahoo．eom．en—通讯作者：陈敏(1979一)，男，博士，讲师，研究领域为航空发动机总体设计。E—mail：chenmin@buaa．edu．cn1010推进技术关系式，各部件特性以数表或关系式的方式进行表l引言