隐身性加力燃烧室内锥体设计方法

标题：隐身性加力燃烧室内锥体设计方法

摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，具体提供了隐身性加力燃烧室内锥体设计方法，首先获得内锥体的加力燃烧室内涵进口面积、出口面积、进口总压、总温、流量以及扩张段长度，然后计算当量扩张半角和气动参数，得到进口截面速度系数和气流静压，再计算出气流速度系数减小到设定值时对应的流道面积，并根据流道面积、内涵进口截面面积及当量扩张半角确定首段扩张长度，确定分段点，之后计算内涵进口截面和分段点截面各自的静压并计算出每等份的截面面积，进而得到首段型面，最后由分段点和内涵出口截面内边界点确定直锥型面，得到内椎体型面。该内锥体设计方法在继承了传统方法包含低损失的减速扩压设计的同时，又可实现低雷达可探测性要求。

申请号：CN201711130079.X

申请日：2017/11/15

申请人：中国航发沈阳发动机研究所

首项权利要求：1.隐身性加力燃烧室内锥体设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，设计输入准备：获得设计内锥体的边界条件和设计指标，所述边界条件和设计指标包括加力燃烧室内涵进口面积、出口面积、进口总压、总温、流量，以及扩张段长度L；
步骤二，当量扩张半角计算：根据步骤一中获得的加力燃烧室内涵进口面积、出口面积和扩张段长度L计算当量扩张半角；
步骤三，气动参数计算：根据步骤一中获得的加力燃烧室内涵进口总压、总温、流量，采用一维定常连续方程计算进口截面速度系数λ，如公式(1)所示：
其中Qm为质量流量，C为常数，Pt为总压，Tt为总温，A为流道面积，q(λ)为流量函数，ε(λ)为静密度和总密度的比值，k为气体比热比，R为气体常数且R＝287J/(kg﹒K)；
并采用总静压换算方程计算在速度系数λ下的气流静压P，如公式(2)所示：
步骤四，分段点确定：根据步骤三中的公式(1)，计算出气流速度系数减小到设定值时对应的流道面积A1，根据流道面积A1、内涵进口截面面积及当量扩张半角确定首段扩张长度L1，与首段扩张长度L1对应的点为分段点；
步骤五，首段设计：将首段扩张长度L1分成若干等份，计算内涵进口截面和分段点截面各自的静压，然后按每等份静压增长梯度相同的原则计算出每等份的截面面积，再根据截面面积折算对应的内锥体径向坐标，最后以平滑曲线连接每等份的径向坐标点得到首段型面；
步骤六，直锥设计：由分段点和内涵出口截面内边界点确定直锥型面，判断直锥与加力燃烧室气流轴心线的夹角是否满足隐身要求的角度，若不符合要求则返回步骤四并重新选择分段点，重新选取后判断对应的当量扩张半角是否在气动要求范围内；若符合要求，则将分段点与内边界点确定的直线，延伸至加力燃烧室轴心线，形成直锥型面，得到内椎体型面。

专利类型：发明申请