无阻流板式叶栅反推性能试验研究
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广 阔 的应用 前景 。
１ 试 验装 置及 试 验 方 法
１ ． １ 无 阻 流 板 式 叶 栅 反 推 结 构
本研 究 中无 阻流 板式 叶栅 反 推结 构 见 图 １ ， 该模
型通 道基 于某 型 发动 机外 涵道模 型 ， 为 １： １ ０ 缩 比模 型 。其 中 二 次 射 流 孔 位 于 底 板 ，射 孔 宽 度 为 ０ ． ７ ２ ｍｍ， 射 孔 位 置 分 别 为： ３ ８ ． ７ ７ ｍｍ、 ５ ８ ． ７ ７ ｍｍ、
第３ １卷
第 ６期
空 气
动
力
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ １。Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ．． ２ Ｏ１ ３
２ ０ １ ３年 １ ２ 月
ＡＣＴＡ ＡＥＲｏ ＤＹＮＡＭ Ｉ ＣＡ Ｓ Ｉ ＮＩ ＣＡ
文章 编号 ： ０ ２ ５ ８ — １ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ７ ６ ３ ０ ６
提 出六种新 概 念反 推技 术 ， 将 无 阻流板 式 叶栅反 推作
随着 大 型飞机 运输 能力 需求 的不 断 提高 ， 用 于大
型 飞机可 靠 、 高效 的大 涵道 比涡 扇发 动机 反推 技术 成
为 急需解 决 的关键 技术 之一 。 目前 ， 机械 式反 推仍 是
实现 反推 的 主要途 径 ， 包括抓斗式、 折 流 板 式 和 叶 栅
度对反推性能 的影响 ， 射流角度分为３ ０ 。 、 ４ ５ 。 、 ６ ０ 。 、
＊ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ８ — ２ １ ； 修 订 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ － ０ ６
基金项 目： 国 家 自然科 学 基 金 （ ５ １ １ ７ ６ １ ５ ６ ） ； 教育部博士点基金 （ ２ ０ １ ０ ６ １ ０ ２ １ １ ０ ０ ２ ５ ） 作者简介 ： 史经 纬 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 江 苏丰 县 人 ， 博 士 生 ．主 要从 事进 排 气 系统 设 计 及 流 动控 制 技 术研 究 ．Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ：ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ｗ ｅ ｉ ＠ｍａ ｉ ｌ ． ｎ ｗｐ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｅ ｎ 引用格式 ： 史经 纬 ，王 占学 ，张 晓博 ，等 ．无 阻 流 板 式 叶 栅 反 推 性 能试 验 研 究 Ｅ Ｊ ］ ．空 气 动力 学学 报 ，２ ０ １ ３ ，３ １ （ ６ ） ：７ ６ ３ — ７ ６ ８ ． Ｓ ＨＩ Ｊ Ｗ ，Ｗ ＡＮ Ｇ Ｚ ｘ，Ｚ ＨＡＮＧ Ｘ Ｂ， ｅ ｔ ａ １ ．Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｅ ｒ ｌ ｅ ｓ ｓ ｃ ａ ｓ ｃ ａ ｄ ｅ ｔ ｈ ｒ ｕ ｓ ｔ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｒ Ｅ Ｊ ］ ．ＡＣ
流板 式 叶 栅 反 推 效 率 最 高 。
关键 词 ： 无阻流板 ； 叶栅反推 ； 二 次流射流 ； 流动控制 ； 试 验 研 究
中图分类号 ： Ｖ２ ３ １ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｕ 引
舌
了无 阻流 板式 叶栅 反 推 的部 分气 动 几 何 参 数 的 影 响 研究＿ ｌ ， ＮＡＳ Ａ Ｌ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｙ研 究 中心 Ａｓ ｂ ｕ ｒ ｙ Ｓ Ｃ等人
二 次 流 压 比小 于 某 值 时 ， 随着 风 扇 出 口压 比增 加 ， 反 推 流 量 比增 大 ， 而二次 流压 比超过此 值时 ， 随 风 扇 出 口压 比 的 增 加 反 推 流 量 比减 小 ； 并且存 在最佳的二次流喷射位置 （ ５ ８ ． ７ ７ ｍｍ≤ Ｘｊ ≤７ ７ ． ８ ７ ｍｍ） 及 喷射 角 度 （ 一６ ０ 。 ） 使 得 无 阻
平台上 ， 研 究 了不 同 风 扇 出 口压 比 、 二次流压 比 、 二 次 流 喷 射 位 置及 二 次 流 喷 射 角 度 等 多 工 况 条 件 下 的 无 阻 流 板 式
叶 栅 反 推 特 性 及 效 率 。从 试 验 和 分 析 结 果 可 以 得 出 ： 风扇 出 Ｖ Ｉ 压比 、 二次流压 比对反推性 能存在复杂 的关联关 系 ，
无 阻流 板 式 叶栅 反 推 性 能试 验 研 究
史经纬， 王占 学， 张晓博， 刘增文
（ 西 北 工 业 大 学 动 力 与 能 源 学 院 ，陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ）
摘 要 ： 开展 了 基 于 二 次 流 喷 射 控 制 的 无 阻 流 板 式 叶 栅 反 推 装 置 的模 型 试 验 研 究 。 在 双 流 路 跨 ／ 超 声 速 叶 栅 试 验
７ ８ ． ７ ７ ｍｍ、 ９ ８ ． ７ ７ ｍｍ、 １ １ ８ ． ７ ７ ｍｍ， 为研 究 不 同射 流 角
无 阻流 板式 叶栅 反推 概念 始 于 ２ Ｏ世纪 ９ ０年 代 ，
Ｇｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ Ｂ等人 验证 了无 阻 流板式 叶栅 反 推 概念 的可
实施 性 ＿ ｌ 川， Ｍａ ｒ ｃ ｏ ｎ ｉ Ｆ等人采 用数 值模 拟 的手段 完 成
的技术 成果 ， 提 出基 于二 次 流 喷 射 控 制 的反 推 技 术 ， 即无 阻流板 式 叶栅反 推 ＿ １ 。利 用 高 压二 次 气 流 在 特 定 位置 ， 以一定 的角 度 喷 射 入 外 涵 道 ， 以改 变涵 道 中 气 流方 向 ， 使其 进入 反 推 窗 口的 叶栅 通 道 ， 偏 转 的气 流 逆 向（ 向前 ） 喷 出从 而 产 生 反 向推 力 。该 技 术 降低 了机械 复杂 性 、 减轻 了装 置 的重量对 于 大型 飞机 具有
对 反推 性能 的影 响 。
式 等 形式 ｌ 】 ］ 。由于 机 械 式 反 推装 置 存 在 质 量 重 、 运 动部 件多 、 机构 复杂 、 密 封 性 要 求 高 等 缺 点 ＿ ９ ｌ ， 近 年 来 国外众 多研 究机构 逐 渐将研 究 重点转 向质量 轻 、 结
构 简单 的流动控 制 式 反 推 பைடு நூலகம் 术 。吸 取 流 动 控 制 领 域
为一 种重要 研 究 内容 ， 并 完成 了部 分工 况下 反推 的测 力 试 验 。鉴 于 流体 反 推 力技 术 研 究 的重 要性 及 国 内 相 关技 术 的研究 较少 且 尚不完 备 ＿ 】 。 ， 本研 究从 基础 机 理验 证试 验 的角度 出发 ， 以无 阻流板 式 叶栅 反 推装 置 为研 究对 象 ， 对基 于二 次流 喷射 控制 推力 反 向的技 术 进行 了研 究 ， 详细 地 分 析 了风扇 出 口压 比 、 二 次 流 压 比、 二 次 流喷 射位 置及 喷射 角度 等气 动参数 的 变化
１ 试 验装 置及 试 验 方 法
１ ． １ 无 阻 流 板 式 叶 栅 反 推 结 构
本研 究 中无 阻流 板式 叶栅 反 推结 构 见 图 １ ， 该模
型通 道基 于某 型 发动 机外 涵道模 型 ， 为 １： １ ０ 缩 比模 型 。其 中 二 次 射 流 孔 位 于 底 板 ，射 孔 宽 度 为 ０ ． ７ ２ ｍｍ， 射 孔 位 置 分 别 为： ３ ８ ． ７ ７ ｍｍ、 ５ ８ ． ７ ７ ｍｍ、
第３ １卷
第 ６期
空 气
动
力
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ １。Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ．． ２ Ｏ１ ３
２ ０ １ ３年 １ ２ 月
ＡＣＴＡ ＡＥＲｏ ＤＹＮＡＭ Ｉ ＣＡ Ｓ Ｉ ＮＩ ＣＡ
文章 编号 ： ０ ２ ５ ８ — １ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ７ ６ ３ ０ ６
提 出六种新 概 念反 推技 术 ， 将 无 阻流板 式 叶栅反 推作
随着 大 型飞机 运输 能力 需求 的不 断 提高 ， 用 于大
型 飞机可 靠 、 高效 的大 涵道 比涡 扇发 动机 反推 技术 成
为 急需解 决 的关键 技术 之一 。 目前 ， 机械 式反 推仍 是
实现 反推 的 主要途 径 ， 包括抓斗式、 折 流 板 式 和 叶 栅
度对反推性能 的影响 ， 射流角度分为３ ０ 。 、 ４ ５ 。 、 ６ ０ 。 、
＊ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ８ — ２ １ ； 修 订 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ － ０ ６
基金项 目： 国 家 自然科 学 基 金 （ ５ １ １ ７ ６ １ ５ ６ ） ； 教育部博士点基金 （ ２ ０ １ ０ ６ １ ０ ２ １ １ ０ ０ ２ ５ ） 作者简介 ： 史经 纬 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 男， 江 苏丰 县 人 ， 博 士 生 ．主 要从 事进 排 气 系统 设 计 及 流 动控 制 技 术研 究 ．Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ：ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ｗ ｅ ｉ ＠ｍａ ｉ ｌ ． ｎ ｗｐ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｅ ｎ 引用格式 ： 史经 纬 ，王 占学 ，张 晓博 ，等 ．无 阻 流 板 式 叶 栅 反 推 性 能试 验 研 究 Ｅ Ｊ ］ ．空 气 动力 学学 报 ，２ ０ １ ３ ，３ １ （ ６ ） ：７ ６ ３ — ７ ６ ８ ． Ｓ ＨＩ Ｊ Ｗ ，Ｗ ＡＮ Ｇ Ｚ ｘ，Ｚ ＨＡＮＧ Ｘ Ｂ， ｅ ｔ ａ １ ．Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｅ ｒ ｌ ｅ ｓ ｓ ｃ ａ ｓ ｃ ａ ｄ ｅ ｔ ｈ ｒ ｕ ｓ ｔ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｒ Ｅ Ｊ ］ ．ＡＣ
流板 式 叶 栅 反 推 效 率 最 高 。
关键 词 ： 无阻流板 ； 叶栅反推 ； 二 次流射流 ； 流动控制 ； 试 验 研 究
中图分类号 ： Ｖ２ ３ １ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｕ 引
舌
了无 阻流 板式 叶栅 反 推 的部 分气 动 几 何 参 数 的 影 响 研究＿ ｌ ， ＮＡＳ Ａ Ｌ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｙ研 究 中心 Ａｓ ｂ ｕ ｒ ｙ Ｓ Ｃ等人
二 次 流 压 比小 于 某 值 时 ， 随着 风 扇 出 口压 比增 加 ， 反 推 流 量 比增 大 ， 而二次 流压 比超过此 值时 ， 随 风 扇 出 口压 比 的 增 加 反 推 流 量 比减 小 ； 并且存 在最佳的二次流喷射位置 （ ５ ８ ． ７ ７ ｍｍ≤ Ｘｊ ≤７ ７ ． ８ ７ ｍｍ） 及 喷射 角 度 （ 一６ ０ 。 ） 使 得 无 阻
平台上 ， 研 究 了不 同 风 扇 出 口压 比 、 二次流压 比 、 二 次 流 喷 射 位 置及 二 次 流 喷 射 角 度 等 多 工 况 条 件 下 的 无 阻 流 板 式
叶 栅 反 推 特 性 及 效 率 。从 试 验 和 分 析 结 果 可 以 得 出 ： 风扇 出 Ｖ Ｉ 压比 、 二次流压 比对反推性 能存在复杂 的关联关 系 ，
无 阻流 板 式 叶栅 反 推 性 能试 验 研 究
史经纬， 王占 学， 张晓博， 刘增文
（ 西 北 工 业 大 学 动 力 与 能 源 学 院 ，陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ）
摘 要 ： 开展 了 基 于 二 次 流 喷 射 控 制 的 无 阻 流 板 式 叶 栅 反 推 装 置 的模 型 试 验 研 究 。 在 双 流 路 跨 ／ 超 声 速 叶 栅 试 验
７ ８ ． ７ ７ ｍｍ、 ９ ８ ． ７ ７ ｍｍ、 １ １ ８ ． ７ ７ ｍｍ， 为研 究 不 同射 流 角
无 阻流 板式 叶栅 反推 概念 始 于 ２ Ｏ世纪 ９ ０年 代 ，
Ｇｉ ｌ ｂ ｅ ｒ ｔ Ｂ等人 验证 了无 阻 流板式 叶栅 反 推 概念 的可
实施 性 ＿ ｌ 川， Ｍａ ｒ ｃ ｏ ｎ ｉ Ｆ等人采 用数 值模 拟 的手段 完 成
的技术 成果 ， 提 出基 于二 次 流 喷 射 控 制 的反 推 技 术 ， 即无 阻流板 式 叶栅反 推 ＿ １ 。利 用 高 压二 次 气 流 在 特 定 位置 ， 以一定 的角 度 喷 射 入 外 涵 道 ， 以改 变涵 道 中 气 流方 向 ， 使其 进入 反 推 窗 口的 叶栅 通 道 ， 偏 转 的气 流 逆 向（ 向前 ） 喷 出从 而 产 生 反 向推 力 。该 技 术 降低 了机械 复杂 性 、 减轻 了装 置 的重量对 于 大型 飞机 具有
对 反推 性能 的影 响 。
式 等 形式 ｌ 】 ］ 。由于 机 械 式 反 推装 置 存 在 质 量 重 、 运 动部 件多 、 机构 复杂 、 密 封 性 要 求 高 等 缺 点 ＿ ９ ｌ ， 近 年 来 国外众 多研 究机构 逐 渐将研 究 重点转 向质量 轻 、 结
构 简单 的流动控 制 式 反 推 பைடு நூலகம் 术 。吸 取 流 动 控 制 领 域
为一 种重要 研 究 内容 ， 并 完成 了部 分工 况下 反推 的测 力 试 验 。鉴 于 流体 反 推 力技 术 研 究 的重 要性 及 国 内 相 关技 术 的研究 较少 且 尚不完 备 ＿ 】 。 ， 本研 究从 基础 机 理验 证试 验 的角度 出发 ， 以无 阻流板 式 叶栅 反 推装 置 为研 究对 象 ， 对基 于二 次流 喷射 控制 推力 反 向的技 术 进行 了研 究 ， 详细 地 分 析 了风扇 出 口压 比 、 二 次 流 压 比、 二 次 流喷 射位 置及 喷射 角度 等气 动参数 的 变化