针对当前民用飞机预冷器性能设计缺乏普适、量化的评价标准问题,提出了基于飞机运营包线分解的性能设计思路,并给出基于功率因子的定量评估指标参数。基于系统的运行逻辑,提出了一种适用于工程计算的快速校核方法。与真实引气系统性能对比分析表明,基于功率因子的定量预冷器换热临界点选择方法,能够准确地捕获预冷器的性能设计点。而在已知预冷器性能特性的情况下,快速校核计算方法能够较为准确地得出预冷器的出口温度。

为提供预冷器核心体试验所需要的均匀流,提出了板孔结构加过渡直段的试验方案,并基于仿真分析确认了试验方案的整流效果。为尽可能有效地捕获预冷器出口温度特性,采用优化的试验方案,通过仿真确认其测温有效性,有力地支持了实际的预冷器温度特性试验。

民用飞机气源系统风扇进气入口作为冷边引气的关键部件,其气动外形设计的优劣直接影响到发动引气系统的性能。总结了风扇进气入口的设计流程,采用参数化设计、三维流体力学仿真评估和风洞试验的步骤,实现了设计闭环。梳理了设计要求和设计点选取原则,确定了主要设计要素的理论计算方法,开发了一套参数化设计的程序,并通过仿真和试验的方法对设计结果进行了验证。对后续型号设计提供了指导和参考,提高了设计效率。