r>[0037]需要指出的是，步骤四述所三维建模包括叶栅的周向布局和轴向布局。
[0038]具体的，将步骤三的二位模型设计结果扩展到三维，在工程实际接口和布置的限制条件下(也就是在反推力装置的安装位置及所占用的空间的限制条件下)，进行叶栅沿周向和轴向布局并建立三维模型。
[0039]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。
[0040]具体的，建立发动机外涵道和反推力装置的全流道三维仿真模型，应用计算流体力学方法，计算飞行马赫数Ma = 0.2和Ma = 0.1状态下，反推开启前后两种不同状态的发动机的性能参数和反推力装置的反推力大小。计算结果为
[0041](I)反推力大小为:标准大气条件下，飞机滑行速度为0.2Ma时，反推力5220kgf，飞机滑行速度为0.1Ma时，反推力3870kgf ;
[0042](2)对比反推开启前后，反推启用后，发动机的总压畸变指数上升0.008，总温畸变指数上升0.012，风扇增压比上升1.85%，发动机进气流量系数下降6.9%。
[0043]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；
[0044]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；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。
[0045]具体的，本实施例步骤五得出的反推力大小为标准大气条件下，飞机滑行速度为0.2Ma时，反推力5220kgf(不小于5000kgf)，飞机滑行速度为0.1Ma时，反推力3870kgf (不小于3600kgf);对比反推开启前后，反推启用后，发动机的总压畸变指数上升0.008(不超过0.02)，总温畸变指数上升0.012(不超过0.02)，风扇增压比上升1.85% (不超过3% ),发动机进气流量系数下降6.9% (不超过7.0% )。括号内为本实施例步骤一的反推力装置具体设计指标。
[0046]通过步骤五得出的反推力指标及发动机性能参数符合步骤一的反推力装置设计指标，故本实施例的反推力装置设计结束。
[0047]若步骤五得出的反推力指标及发动机性能参数不符合步骤一的反推力装置设计指标，则返回步骤三，从新设计叶栅的叶片形式、叶栅稠度和排气角，并依次进行步骤。
[0048]本发明的一种发动机反推力装置设计方法，首先确定发动机反推力系统设计要求，并获取与反推相关的发动机性能参数；再开展反推叶栅和流道的二维设计，迭代，使设计方案满足既定反推力大小要求，接下来开展反推叶栅和流道的三维设计，并构建发动机反推气流流道全三维结构模型；在三维设计方案的基础上，构建发动机本体和反推的全流道三维仿真模型，开展性能耦合的计算流体力学仿真。最后，综合发动机进气流量系数、进气总压和总温畸变指数，以及反推力大小和排气角度限制要求，进行反推性能的分析评估，满足各指标要求即表明设计方案可行，不满足则重新返回二维设计步骤。本发明充分考虑了反推力装置工作对发动机本体性能的“负”影响，使“负”影响的问题在工程设计阶段得以解决，且该方法流程简洁、易于操作、精度高等优点。
[0049]以上所述，仅为本发明的最优【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种发动机反推力装置设计方法，其特征在于，包括 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； 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； 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； 步骤四:对反推叶栅和流道进行三维建模； 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； 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， 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； 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。2.根据权利要求1所述的一种发动机反推力装置设计方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的一种发动机反推力装置设计方法，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的一种发动机反推力装置设计方法，其特征在于，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。5.根据权利要求1所述的一种发动机反推力装置设计方法，其特征在于，步骤四述所三维建模包括叶栅的周向布局和轴向布局。
【专利摘要】本发明涉及一种发动机反推力装置设计方法，应用于航空大中型涡扇发动机反推力装置的工程设计，首先确定发动机反推装置设计要求，之后确定与反推相关的发动机气流参数；根据气流参数设计反推叶栅和流道的设计及二维建模，使反推力大小要求符合反推力设计要求，接下来开展发动机、反推叶栅和流道的全流道三维仿真建模，通过计算仿真得出反推力装置的反推力大小及发动机性能参数，若结果满足反推力装置设计要求则结束，不满足则从新设计反推叶栅及流道。本发明充分考虑了反推力装置工作对发动机本体性能的“负”影响，使“负”影响的问题在工程设计阶段得以解决，且该方法流程简洁，易于操作，设计结果经试验验证，能够满足实际工程需求。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105354400
【申请号】CN201510933216
【发明人】吴宇, 徐元章, 吕其明, 钟剑龙
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月14日