【摘 要】
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为了研究级间参数对对转桨扇气动性能的影响。首先,在UTC的SR-3桨扇构型的基础上,生成了一种八叶桨扇模型,并对该桨扇进行了性能验证。然后,采用该单桨扇的正反桨生成了对转
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为了研究级间参数对对转桨扇气动性能的影响。首先,在UTC的SR-3桨扇构型的基础上,生成了一种八叶桨扇模型,并对该桨扇进行了性能验证。然后,采用该单桨扇的正反桨生成了对转桨扇,并采用数值仿真方法研究了对转桨扇几何参数对对转桨扇总体和前后级气动性能的影响,得到级间气动干涉规律。最后,根据气动干涉规律,对一前后级桨盘直径不同的对转桨扇进行了前后级匹配,优化了该对转桨扇的气动性能。首先,研究了8叶单桨扇在不同飞行马赫数时的气动性能,然后对比分析了飞行马赫数Ma?(28)0.80时,该桨扇整体气动性能及桨扇叶片力学性能随叶片数的变化规律。发现当进距比保持不变时,桨扇拉力和推进效率与飞行马赫数有关,随着飞行马赫数的提高,拉力增大,但推进效率单调下降,并在Ma?(28)0.80时变化率突然变大;桨扇的叶片数也能影响桨扇的推进效率,叶片数越少,推进效率越高,拉力越小,但叶片载荷越大。然后,采用数值方法,研究了对转桨扇整体及前后级气动性能随后级桨距角、前后级间距、后级叶片数以及后级直径四个几何参数的变化规律。四种几何参数对对转桨扇气动性能的影响可分为两类:前后级间距和后级叶片数虽然影响前后级气动性能,但在J-η图上,后级峰值效率点并不随级间距或叶片数的变化左右移动;而后级桨距角和后级直径在影响前后级气动性能的同时,也会影响J-η图上后级峰值效率点的位置。最后,根据后级桨距角和后级直径影响后级峰值点位置的规律,通过调整后级桨距角的大小,对一D2=94.5%D1的对转桨扇进行了气动匹配,优化了后级桨扇的绕流,提高了对转桨扇的气动性能,得到了更加宽广的工况区间。通过对比对转桨扇和单桨扇的计算结果,可以得出结论,相较于8叶单桨扇,采用同样叶片生成的对转桨扇在峰值点处可以产生5.65%(相对值为7.36%)的效率提升和126%的拉力提升,同时,消除了93.27%桨扇作用于机身的扭矩。
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