一种发动机反推力装置设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空发动机设计领域，尤其涉及一种发动机反推力装置设计方法。
【背景技术】
[0002]反推力装置作为大中型飞机的一个基本配置，其在缩短着陆滑跑距离、提高飞机机动和减速性能等方面的功用已得到充分的应用验证。
[0003]目前国内外针对反推力装置设计和优化等问题，普遍采用仿真和试验的办法，并且进行了大量卓有成效的研究。但是，目前的方法都没有针对反推力装置与发动机本体(或低压级风扇)之间的性能进行耦合计算，反推力装置对本体带来的性能影响及本体受影响后又对反推力装置产生影响，计算反推力装置的各项指标参数精度低、误差偏大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种发动机反推力装置设计方法，解决目前设计计算反推力装置指标参数精度低、误差大的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种发动机反推力装置设计方法，其特征在于，包括
[0006]步骤一:确定反推力装置设计要求，所述设计要求包括反推力的数值范围，及开启反推力装置前后发动机的性能参数变化范围；
[0007]步骤二:在反推对发动机本体无影响的情况下，确定与反推相关的发动机气流参数；
[0008]步骤三:根据步骤二所述的发动机气流参数，计算并对反推叶栅和流道进行二维建模；
[0009]步骤四:对反推叶栅和流道进行三维建模；
[0010]步骤五:对发动机、反推叶栅及流道进行全流道三维仿真建模，并对所述三维仿真模型进行仿真计算，计算得出反推力的数值及发动机的性能参数数值；
[0011]步骤六:将步骤五计算得出的反推力的数值及发动机的性能参数值与步骤一的反推力的数值范围及发动机的性能参数变化范围进行比较，
[0012]若步骤五计算得出的反推力的数值及发动机的性能参数值分别置于步骤一的反推力的数值范围及发动机的性能参数变化范围之间，则反推力装置设计结束；
[0013]反之，则返回步骤三，重新对反推叶栅和流道进行设计，直到符合上述结果。
[0014]进一步地，步骤一所述发动机的性能参数包括发动机总压畸变指数、发动机总温畸变指数、发动机风扇增压比、发动机进气流量系数。
[0015]进一步地，步骤二所述发动机气流参数包括发动机外涵道排气气流的总压、总温和流量。
[0016]进一步地，步骤三所述二维建模具体包括叶栅的叶片形式、叶栅稠度和排气角。
[0017]进一步地，步骤四述所三维建模包括叶栅的周向布局和轴向布局。
[0018]本发明的一种发动机反推力装置设计方法，。
【附图说明】
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0020]图1为根据本发明一实施例的一种发动机反推力装置设计方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0022]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0023]如图1所示为本发明的一种发动机反推力装置设计方法流程图，包括
[0024]步骤一:确定反推力装置设计要求，所述设计要求包括反推力的数值范围，及开启反推力装置前后发动机的性能参数变化范围。
[0025]需要指出的是，步骤一所述发动机的性能参数包括发动机总压畸变指数、发动机总温畸变指数、发动机风扇增压比、发动机进气流量系数。
[0026]具体的，确定本实施例的某双涵道涡轮风扇发动机配备的反推力装置的具体设计指标为，
[0027](I)反推力大小要求:标准大气，O海拔高度机场着陆条件下，飞机滑行速度为0.2Ma时，不小于5000kgf，飞机滑行速度为0.1Ma时，不小于3600kgf。
[0028](2)对发动机本体的“负”影响的限定要求:对比反推力装置启用前的发动机性能，反推启用后，发动机的总压畸变指数上升不超过0.02，总温畸变指数上升不超过0.02，风扇增压比变化幅度不超过3.0%，发动机进气流量系数下降不超过7.0%。
[0029]步骤二:在反推对发动机本体无影响的情况下，确定与反推相关的发动机气流参数。
[0030]需要指出的是，步骤二所述发动机气流参数包括发动机外涵道排气气流的总压、总温和流量。
[0031]具体的，确定本实施例的发动机气流参数为:
[0032]标准大气，O海拔高度，飞机滑行速度为0.2Ma时，发动机外涵道排气气流总压168kPa，总温344K，流量423kg/s ;机滑行速度为0.1Ma时，发动机外涵道排气气流总压161kPa，总温 340K，流量 410kg/s。
[0033]步骤三:步骤三:根据步骤二所述的发动机气流参数，进行对反推叶栅和流道的设计及进行二维建模。
[0034]需要指出的是，步骤三所述二维建模具体包括叶栅的叶片形式、叶栅稠度和排气角。
[0035]具体的，本实施例经过多轮迭代(根据工程经验，叶片形式有多种形式、叶栅绸度有稠度范围、排气角有角度范围，实际工程中是在各个参数的范围内选取，并根据公式计算出反推力大小，满足步骤一的反推力大小要求就进行下一步，不满足重新选取各个参数)，最终本实施例的二维建模的叶栅采用单曲等厚式叶片，几何排气角为47°，叶栅稠度为0.8。
[0036]步骤四:对反推叶栅和流道进行三维建模。