第卷第斗期工程热物理学报,。,名年月,混合排气的涡轮风扇发动机在风车状态下的流及内外涵流分配的计算吴文东中国科学院工程热物理研究所一、引言为了进行混合排气的涡轮风扇发动机主燃烧室高空点火实验研究,必须知道发动机在自转状态下的内涵流量在国外,这个流量一般通过试验获得对于新设计的发动机则不得不利用已有结构上相近的发动机的风车特性来求得从原理上讲,风车状态下,可把发动机看成一个有阻力的通道,通过它的空气流量完全由发动机各部件的阻力特性所决定涡扇发动机的部件大体可分为静止部件,转动部件静止部件的阻力特性通过模拟试验比较容易获得,而转动部件的风车特性则既难得又费钱国内外资料中有关这方面的报道也很少本文将在充分利用仅有的一些实验数据的基础上,试图求得各转动部件的阻力特性,然后进行计算,求出总流量及内外涵流量分配二、转动部件阻力特性的确定涡扁发动机上直接与流动有关的转动部件包括风扇,高压压气机有时还有·低压压气机,高压涡轮,低压涡轮‘为了充分利用现有很少量的实验数据以及便于计算,将上述四部件重新组合风扇,核心发动机包括高压压气机、主燃烧室和高压涡轮,低压涡轮这样分的好处在于可以近似利用纯喷气发动机有较多整机的风车状态试验特性因为核心发动机在结构上比较接近没有加力燃烧室的纯喷气发动机,我们将利用它的整机风车流量特性及阻力特性作为核心发动机的风车特性由文献一知,对纯喷气发动机,有两条经验曲线,一条是丫可才和。的关系曲线,另一条是少筋和。的关系曲线将此两曲线合并为一条少磅和丫万磅的关系曲线图上遂。石目一晓嚣︸’仪】︺印印‘一,‘俪凡凡图此文于年月收到期吴文东混合排气的涡轮风扇发动机在风车状态下的流量及内外涵流量分配的计算中指出,涡轮前后气流的总压比护广是数群。了万才的单值函数这里符号注脚的含义同我们利用〔中提供的数据,按广讨一了万对的方式整理,发现试验点的密集程度也是相当好的图,故可将此曲线作为低压涡轮的阻力特性风车状态下,燃烧室不工作,内涵流量又比外涵小得多,低压涡轮不可能传给风扇较多的能量来对气流作功因此,可以设想,风车状态下,风扇压比咖大体上是接近的叹三、总流和流分配的计算假设一元流动,壁面绝热,忽略轴承及附件消耗的功以及比热比友为常数根据与截面间的流量守恒,我们有一‘斌歹。尸三一。,。、对内、外涵道的截面和截面参见图建立连续方程,并略去风扇及低压涡轮前后的焙差,可得,。一。了刃。三一、、,、。‘口、一‘了歹。一才孚。﹄,、、式中,,名,,,一名,一梦,,处,一梦梦,八才护,。、为外涵道及漏斗的总压恢复系数,,‘一,,。丫五几,,、一声、了五,,,分别为海平面标准状态下的温度和压强混合器部分的动量方程参见〔、、、洲几、鲡又又、宁几一甲又、二又、刀一才、式中、,才甲。友又一伏一妞搜友取广广,再考虑到。一彻,根据通过截面和‘截面间的质量守恒,我们有才宁又又。总流量又可写成工程热物理学报卷·。一。,。,。斌污最后我们近似地取漏斗出口处外涵气流的静压等于当地内涵气流的静压,即一、,或知标知动·式中鑫。口却青,鑫七户名这样,我们有七个未知数石、又、,口‘,、,,又,又。和七个方程,就可定一蔽由于篇幅所限,解方程组的具体过程从略在图上表示了用本文方法计算所得之与资料给出值的比较,可见两者是相当接近的在图上表示了流量比。和的关系曲线,可见风车状态下随着。的增高而下降资料给出值‘柱洛段勺劝。·卜,的劝定。闷︸图材曰︹住月图峨少一、参考文献,琶一、注,乡‘乙一、,﹄自、,,赵其寿涡轮喷气发动机风车特性分析及计算方法,全国第二届工程热物理会议宣读论文,珍,人吴文东涡轮喷气发动机自转状态下空气流量的估算,中国科学院力学研究所,研究技术报告,加内外涵发动机偏斗式混合器性能计算,中国科学院力学研究所,研究技术报告,吴文东混合排气的涡轮风扇发动机在风车状态下的流量及内外涵流量分配的计算,中国科学院力学研究所,研究技术报告,知‘一一”习才公众亡护乙公泥而锐入己爪印夕碗,‘口娜‘及艺界店几邓加一,血,