涡轴发动机非均匀吞雨对粒子分离器性能的影响

作者：杨群杰; 张越; 林阿强^*; 刘高文

来源：热能动力工程, 2023, 38(10): 22-30.

DOI：10.16146/j.cnki.rndlgc.2023.10.003

• 涡轴发动机
• 吞雨
• 扫气比
• 总压损失系数
• 总压畸变度
• 分离效率

针对航行非均匀吞雨条件对航空发动机性能的影响，研究了吞雨条件对涡轴发动机粒子分离器性能的影响规律。考虑雨滴与空气之间气动破碎的物理现象，采用欧拉-拉格朗日多相流颗粒追踪模型，分析了吞雨量、吞雨粒径及非均匀吞雨条件对粒子分离器气动性能的影响。结果表明：吞雨量为0～8%时，粒子分离器扫气比增加11.34%、总压损失系数增加0.36%、总压畸变度减小0.328%、分离效率增加4.2%;吞雨量的增大，在引起较大的总压损失的同时也带来了较大的分离效率和较小的出口流场畸变；吞雨粒径为50～500μm时，粒子分离器扫气比减小9.78%、总压损失系数减小0.09%、总压畸变度增加0.028%、分离效率增加5.27%;吞雨粒径的增大，在以粒子分离器出口流场畸变增大为代价的条件下，获得了较小的总压损失和较大的分离效率；非均匀吞雨时，粒子分离器扫气比减小0.92%、总压损失系数增加0.004%,总压畸变度增加0.054%,分离效率增加1.61%;非均匀吞雨带来了更大的总压损失和出口流场畸变，以此得到较大的分离效率。

• 单位
  西北工业大学深圳研究院; 西北工业大学