全遮挡导流支板对排气系统红外特性的影响

作者：王浩; 吉洪湖; 桑学仪; 王宇恒

来源：航空动力学报, 2020, 35(10): 2078-2088.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2020.10.007

• 涡扇发动机排气系统
• 全遮挡导流支板
• 红外特性
• 红外抑制
• 气膜冷却

为了降低末级涡轮转子对排气系统尾向红外(IR)辐射贡献,对涡轮后导流支板进行低红外特征结构设计,通过模型试验的方法研究了基准轴对称排气系统和不同支板冷却状态的全遮挡导流支板(FSGS)排气系统的红外特性。研究结果表明:全遮挡导流支板表面温度低于末级涡轮表面温度,但全遮挡导流支板结构会使下游隔热屏和喷管壁面温度明显升高;全遮挡导流支板对排气系统尾向0～10°角域红外辐射有较好的抑制作用,正尾向红外辐射强度比基准轴对称排气系统低13.9%;支板壁面气膜冷能进一步降低排气系统尾向0～10°角域内的红外辐射强度,支板冷却气密流比(BR)为0.5、0.7和0.9时,全遮挡导流支板排气系统0°方向的红外辐射强度的降幅分别为18.1%、25.8%和34.5%。因此,带气膜冷却的全遮挡导流支板是抑制末级涡轮对排气系统红外辐射贡献的一种非常有效的手段。

• 单位
  中国航天科技集团公司; 上海航天控制技术研究所; 南京航空航天大学