35、航空发动机测试与湍流模型修正研究

航空发动机测试与湍流模型修正研究

在航空领域，涡轮轴发动机安装性能损失测试技术以及三维激波分离流中k - ω SST湍流模型的修正都是至关重要的研究方向。接下来，我们将深入探讨这两个方面的内容。

涡轮轴发动机安装性能损失研究

当涡轮轴发动机安装到直升机上后，由于安装环境、实际应用环境与试验台环境存在差异，发动机的实际功率往往会小于在试验台上的功率。下面我们来详细分析导致安装性能损失的原因。
- 进气温度升高 ：发动机重新吸入排放到大气中的废气，会使进气温度升高。以某涡轮轴发动机在最大功率下的温度特性为例，进气温度每升高15°C，发动机功率会损失9%。进气温度升高不仅会导致发动机功率损失，还可能引发发动机“喘振”甚至停车，严重威胁飞行安全。
- 进气构型 ：进气方式分为正向进气和侧向进气。对于采用正向进气的常规直升机，当飞行速度达到280 km/h时，功率可增加2.5%；而高速直升机在飞行速度达到400 km/h时，功率可增加6%。正向进气有助于提高压气机总压和发动机功率，有效减少安装损失。但受直升机发动机平台限制，即使是正向进气，也可能因进气滤网、进气弯管等原因导致进气压力损失，进而造成安装性能损失。
- 引气 ：从发动机压气机段抽取一部分压缩的高压高温空气，用于加热系统和进气防冰除冰系统。在功率固定的情况下，引气会导致功率损失和燃油消耗增加。通常，直升机上会安装一个特殊开关来控制引气的使用。
- 沙尘防护装置 ：部分直升机由于运行环境复杂，会安装沙尘过滤器以防止水滴和砂石进入。沙尘过滤器会对进气产生一定影响，