FLUENT+ANSYS直升机红外抑制器结构参数的数值研究(2)_毕业论文

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FLUENT+ANSYS直升机红外抑制器结构参数的数值研究(2)

有无旋翼下洗气流对红外抑制器效果的影响 26

3。4 本章小结 30

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参考文献 33

1 绪论

1。1 研究背景和意义

武装直升机在反恐和特种作战中的作用日益被大家重视,而 1991 年发生的海湾战争, AH-64A 阿帕奇的表现尤为突出,武装直升机凭借其优越的机动性能,强大的对地火力以及 不俗的战绩表现而大放异彩,引起了国际社会的强烈反响,战后各个国家都加大了武装直升 机的研发工作。虽然在 2003 年的伊拉克战争中武装直升机的表现令人大失所望,但是每一种 武器都有其固有的缺陷,且其战绩情况同使用者的战争策略和作战方法是密不可分的,而且 在反恐作战和特种作战中武装直升机由于不需要固定的起飞平台,可以超低空作战以及优越 的机动性能,仍然被世界各国作为重点研究发展的项目之一。由于武装直升机的结构布局, 在速度方面相比固定翼飞机并不占优势,因而其提升战场存活率的方法便是降低被敌方发现 的概率。红外探测技术和跟踪技术发展越来越快,设备的精度和速度要求越来越高,近年来 越来越多的探测跟踪技术以及利用红外原理研发指导武器大量涌现,武装直升机由于本身工 作时发动机等机身部位温度很高容易被探测到,因而在战争中危险系数很高,目前已经把红 外辐射当作评价一种直升机综合素质的重要考察因素[1]。目前针对武装直升机的攻击方式主 要是红外制导武器进行攻击,其攻击目标集中在直升飞机发动机的排气系统的外部壁面以及 燃气的尾焰上,因而通过安装红外抑制器,利用其对周围环境空气的引射从而降低直升机发 动机的排气温度是一种有效的降低红外辐射的方法[2]。论文网

1。2 喷管的工作原理

引射喷管的工作原理可以利用自由射流理论来解释[3],引射喷管的内部流动的是发动机 排出的高温高速的尾气,从喷嘴喷出之后形成了射流,其流速较高,流体流速高的位置压力 小,同时由于射流与附近流体的流速差,射流附近原本静止或者慢速流动的流体会在高速射 流的卷吸下随射流一起向下游流去,进而会在混合管的入口部分形成一个低压的区域,使引 射流体被一同吸入混合管之中,从而高温的主流气体与低温的次流气体进行了混合,最终使 得混合气体的温度下降,即直升机发动机外流域的气体温度下降,有效提升直升机的战场存 活率。目前阶段,常用的喷管设计包括三大部分:直通式,多喷管式,波瓣式等。

直通式喷管的几何结构比较普通,其通过主流通道的几何结构,通过基本的垂直流体运 动方向通道面积的放大缩小便可以实现效果明显的主流方向的射流,在这种情况下的设计需 要考虑的尺寸因素比较少,这种结构在各种领域均有广泛应用,其中船舶的燃气轮机排气系 统中实现了最多的推广普及。但是这种结构本身有其固有的短板,即对于通过喷管通道里面主流的使用效率不高,很难通过引射得到很大的流量。 多喷管式结构相对而言比较复杂,其工作机理是依靠扩压器和分支喷嘴将主流部分分为

多股向外喷出,同时在混合管前端汇聚成一股射流。这种结构在舰船燃气轮机的排气系统中 推广应用比较普及。扩压的过程可以将射流速度进行提高并且降低了气体由于转弯或者扰流 所产生的速度不均匀性,多股喷射可以提升湍流的扰动程度,从而有利于主流部分引射能力 的增强。由于设计本身的结构特点,喷管向内微倾导致需要长距离的混合部分,因而扩压阶 段和喷射阶段也会由于阻力原因而引起额外的一些损失。 (责任编辑:qin)