数学模型沿发动机气路流程建立发动机各个部件的气动热力学模型,通过求解部件间平衡方程的形式,使得各部件匹配工作。
根据大涵道比发动机的特点,研究大涵道比涡扇发动机的一些关键建模技术,其中包括风扇内外涵道分开建模、内外涵道分开排气、增压级部件导叶角建模、外涵通道的反推装置建模等。
陈东风考虑到大涵道比发动机的内部构造极其复杂,作为部件级数值仿真模型不可能反应发动机所有的部件特征。作为真实航空发动机而言,其内部气体流动是三维的,涉及复杂的工程热物理与流体力学知识。不同于他设计i2000核心机的情况,由于i2000压气比小并且只有单级压气机,而已内部的气体动力学计算可以简化为二维流动,并且忽略复杂的燃烧与传热模型,不考虑雷诺数对特性图的影响。
所谓雷诺数(reynoldsnuber)一种可用来表征流体流动情况的无量纲数。revdμ,其中v、、μ分别为流体的流速、密度与黏性系数,d为一特征长度。例如流体流过圆形管道,则d为管道的当量直径。利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流,也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。
现在如果简化内部气体流动模型,那么对于结构复杂的大涵道比发动机而言,会造成部件级数值仿真模型计算数据不准确。经过再三的考虑,陈东风还是决定采用三元流理论来进行设计。
说到三元流动理论就不得不提吴仲华老先生了,1970年在先进压气机国际会议上,与会科学家就把吴仲华创立的“叶轮机械三元流动理论”更明确地定名为“吴氏通用理论”,理
第四十五章 大涵道比 设计不易(3/5)