冲压空气涡轮性能研究

摘要

先进的军用吊舱是搭载以飞机为平台的多功能机载电子战略武器装备的主要方式。为了实现吊舱的功能，首先需要解决吊舱的供电问题，而飞机自主发电系统是解决供电问题的一种积极的主要方法之一。冲压空气涡轮是飞机自主发电系统的重要部件，涡轮的性能直接关系到自主发电系统的输出，因此有必要对涡轮的性能进行研究，减少涡轮的流动损失，以提高系统的输出功率和效率。叶尖间隙对涡轮的性能有着较大的影响，研究叶尖间隙损失对涡轮性能的影响，可以减少涡轮流动损失，从而提高涡轮的性能。本文根据计算流体力学相关理论，使用商用软件FLUENT对某型冲压空气涡轮发电系统的涡轮进行了数值计算。计算基于N-S方程，采用三维稳态隐式算法，使用带标准壁面函数的标准模型，对涡轮的性能进行了性能分析，并计算了不同径向间隙尺寸下的冲压空气涡轮的输出系能。并将数值模拟的结果与实验结果进行了对比，证明了涡轮性能数值计算的方法是可行的，为以后飞机自主发电系统及飞机空中加油吊舱在冲压空气利用方面提供依据。