带整体式粒子分离器的涡轴发动机进口支板的三维积冰数值研究

论文摘要

整体式粒子分离器对涡轴发动机的气动乃至积冰都会有影响。为了获得涡轴发动机进口支板的积冰特性,以包含整体式粒子分离器的涡轴发动机进气机匣为模型,选取间断最大结冰条件,采用欧拉-欧拉法模拟了进气机匣内的空气-过冷水滴两相流场,并计算了支板表面的水滴撞击特性,再应用考虑水膜流动和蒸发的三维积冰模型对支板表面的积冰进行了模拟。计算结果表明,机匣进口的水滴有99.4%进入了扫气流道,而且结冰参数在支板前缘上游呈现出明显的周向不均匀性。对于主流道下游的4片支板,仅距离蜗壳起始位置最近的支板前缘局部受到显著的水滴撞击,最大水收集系数达到3.8,当积冰总时间为74s时,该支板表面最大积冰厚度约8mm,其余3片支板表面几乎没有水滴撞击和积冰现象。本文的研究结果可为考虑整体式粒子分离器影响的涡轴发动机进口支板的防冰设计提供依据。

论文目录

• 1 引言
• 2 计算方法
•   2.1 空气-过冷水滴两相流计算
•   2.2 水滴撞击特性计算
•   2.3 积冰计算
•   2.4 计算方法的验证
• 3 计算模型
•   3.1 物理模型
•   3.2 计算域及边界条件
•   3.3 网格划分
• 4 计算结果与分析
•   4.1 两相流场
•   4.2 支板迎风表面水滴撞击特性
•   4.3 支板表面冰形
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张敏,胡娅萍,陈宁立,曹广州,苏长明,吉洪湖

关键词: 整体式粒子分离器,支板,水收集系数,积冰

来源: 推进技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 南京航空航天大学能源与动力学院,南京航空航天大学无人机研究院

基金: 国家自然科学基金(51506084),江苏省自然科学基金(BK20150740)

分类号: V235.12

DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180415

页码: 1274-1284

总页数: 11

文件大小: 4776K

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