通过数值计算研究,分析了单锯齿喷管出口对涡扇发动机排气系统球面收敛二元喷管气动及红外辐射特性的影响。在本文的研究参数范围内,研究结果表明与基准喷管相比,锯齿的使用均会引起推力系数下降,同时90°齿顶角锯齿会引起更大推力系数降低;锯齿喷管出口尾迹与基准喷管相比,速度核心区扩大引起速度衰减更为迅速。锯齿对主要水平方向喷管中心向两侧15°方向内尾迹红外辐射强度产生影响。无偏转的锯齿喷管在水平方向上总体红外辐射与基准喷管强度接近,锯齿作用体现在喷管偏转时。20°矢量偏转时,水平方向90°探测角位置60°顶角锯齿喷管下降95%,90°和120°顶角则分别降低25.6%和12.3%。

为某型燃气轮机陆基试验台进气系统设计了一种由5个节流板组成的进气阻力模拟装置,用于模拟燃气轮机实船状态下的进气阻力。采用CFD数值模拟方法,分析该装置阻力模拟装置节流板不同偏转角度对燃气轮机进口空气流场及总压损失的影响,通过试验验证了数值模拟结果的准确性。数值结果表明节流板顺时针持续偏转,下流底部回流区域逐渐扩大,下游主流流速分布较均匀,有利于燃气轮机运行;同时节流板偏转使得燃气轮机进口截面顶部区域低速区扩大,截面高速分布区域更加均匀。节流板逆时针偏转会增大燃气轮机进口截面不均匀度,且引起的总压损失要大于顺时针偏转,不利于燃气轮机运行。同时还通过试验验证了数值计算模型和相关分析的可靠性,为节流板的设计、安装提供了重要的理论依据。