APU进气管道的流场特性研究是APU进气系统设计中的关键部分,针对某型民用飞机APU进气管道外形对APU进气系统性能的影响进行了研究,为了分析APU进气管道及进气风门对进气系统总压力、压力恢复、进气畸变的影响,以某型宽体客机的APU进气管道和进气风门为例,利用CATIA软件构建了三维模型并利用Design Modeler进行流体模型填充和前处理,然后把模型导入至Fluent软件中进行流场的仿真计算,仿真过程中简化了进气管道和飞机尾椎的模型,选取了合理的边界条件,分析不同工况条件下进气管道的气动性能,仿真结果表明所设计的进气管道能够较好满足APU进气系统的需求,确定出了最优的进气管道结构尺寸,为后续的产品设计提供理论支撑。

APU(辅助动力装置)是一台带负载压气机的燃气涡轮发动机,由于APU在使用过程中频繁切换工作状态,喘振是其工作过程中一种常见的非定常流动现象,限制了APU的稳定工作范围,影响其运行的可靠性。而防喘控制活门会将压气机多余的高压气体排至大气,防止负载压气机发生喘振。防喘控制活门是一种蝶阀结构,活门在放气过程中产生较大的气动噪声,提出了一种增加消音栅栏的蝶板结构,运用Fluent中FW-H积分方法计算噪声分布,并进行对比验证。研究表明,优化后蝶板结构,对改善气流流场分布和降低气动噪声有着显著效果。

由于新舟60飞机APU排气噪声辐射较严重,为了确定一种最佳的降噪方案,必须对新舟60飞机APU排气噪声的频谱特性和指向性进行测量并分析.从测量结果可以看出,无论APU工作在哪种工作状态,排气噪声均属于宽频噪声,主要是1000Hz以上的高频噪声,而满负载状态下的排气噪声除了高频含量之外,在400～1000HZ范围内也有较强的噪声.另外还发现,排气噪声有非常强的方向性.

为分析航空辅助动力装置(APU)排气腔体(Exhaust Housing)的气体温度、流速和气动压力因素对其部件损伤造成的影响,以某型号APU排气腔体为例,利用Solid Works构建三维实体模型并利用Design Modeler进行流体模型填充和前处理,把模型共享至Workbench中的Fluent,利用Simple压力修正算法和二阶迎风差分离散格式进行流体仿真计算。研究结果表明在排气腔体平均进口温度为886.15 K、进口总压为109.8 kPa正常工作情况下,通过分析APU中排气腔体的气体流动特性以及温度、气动压力分布状况,得出理论损伤域与典型故障件的实际损伤部位基本吻合。研究结果对排气腔体做进一步的损伤分析和可靠性计算提供了流场环境依据。