塞锥形状和偏转角对轴对称塞式喷管气动性能的影响

王　旭，张靖周，单　勇

（南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室，南京210016）

塞锥形状和偏转角对轴对称塞式喷管气动性能的影响

王旭，张靖周，单勇

（南京航空航天大学江苏省航空动力系统重点实验室，南京210016）

塞式喷管是1种具有质量轻、红外隐身效果好等优点的典型喷管。为分析矢量偏转角和塞锥的几何参数对涡扇发动机轴对称塞式矢量喷管排气系统气动特性的影响，采用CFD方法进行了数值模拟研究。结果表明：尾喷流随喷管偏转而有效偏转，推力系数随矢量偏转而减小，在高空状态下较为严重。在地面状态下偏转20°时的推力系数较无矢量偏转时减小了1.2%，在高空状态下偏转20°时的推力系数减小了2.5%；塞锥前体的导圆半径变化没有使气流分离，对气动性能影响不大；塞锥后体长度增加使喷管内部压力提升，塞锥尾缘低压区缩小。

塞式矢量喷管；排气系统；气动性能；数值模拟；涡扇发动机

0　引言

塞式喷管是1种典型的矢量喷管形式，在20世纪70年代，国外针对轴对称塞式喷管和2元塞式喷管进行了一系列试验研究［1-6］。早期的研究工作验证了塞式喷管的气动性能和流动传热特征，初步揭示了塞式喷管相对于常规轴对称喷管具有较低的红外辐射特征，但相对较大的流动损失限制了其应用。进入21世纪，塞式喷管再度引起国外的关注［7-10］，缘于其具有良好的矢量控制特性、降低排气噪声和抑制红外辐射的特点。

Steffen［11］研究了推力矢量/反推轴对称塞式喷管的跨声速特性；……