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波瓣混合器排气系统红外特性的模型实验和数值分析

王丁,  吉洪湖

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王丁, 吉洪湖. 波瓣混合器排气系统红外特性的模型实验和数值分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104003-0104003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0104003
引用本文: 王丁, 吉洪湖. 波瓣混合器排气系统红外特性的模型实验和数值分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104003-0104003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0104003
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Wang Ding, Ji Honghu. Model experiment and numerical analysis on infrared character of lobed mixer exhaust system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 104003-0104003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0104003
Citation: Wang Ding, Ji Honghu. Model experiment and numerical analysis on infrared character of lobed mixer exhaust system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(1): 104003-0104003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0104003
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波瓣混合器排气系统红外特性的模型实验和数值分析

doi: 10.3788/IRLA201746.0104003
  • 1.

    南京航空航天大学 能源与动力学院,江苏 南京 210016

详细信息
    作者简介:

    王丁(1986-),男,博士生,主要从事飞行器红外隐身技术方面的研究。Email:wangding525@126.com

  • 中图分类号: V218

Model experiment and numerical analysis on infrared character of lobed mixer exhaust system

  • 1.

    College of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China

  • 摘要: 通过模型实验和数值计算相结合的方法研究了带波瓣混合器的涡扇发动机排气系统的红外辐射特性，并与相应的环形混合器排气系统对比。研究结果表明：波瓣混合器可以有效的增强内、外涵气流的掺混作用，降低尾喷流的温度,从而降低喷流红外辐射；相比环形混合器排气系统，波瓣混合器排气系统红外辐射强度在喷管正后方0方位降低9%以上，在侧向90方位降低39%以上；轴对称喷管壁面的低发射率高反射率对排气系统内部高温部件辐射的反射作用强烈，对排气系统在40~70方位角的红外抑制效果不利，因此，对于涡扇发动机自身温度较低的喷管壁面，建议使用高发射低反射特性的材料或涂层，以增加排气系统的红外抑制效果。
    Abstract: The infrared (IR) characteristic of a turbofan engine exhaust system with lobed mixer was studied experimentally and numerically, and the results were compared with a relevant annular mixer exhaust system. The results show that, the lobed mixer can enhance the mixture of core flow and fan flow and reduce the plume temperature, making the plume IR radiation attenuated; compared with the annular mixer exhaust system, the IR radiation intensity of the lobed mixer exhaust system reduces at least 9% in the direction right behind the nozzle exit, and reduces more than 39% in the direction vertical to the axis of the nozzle exit; the axisymmetric nozzle with low emissivity and high reflectivity has negative effect on IR suppression because of its strong reflection to the radiation of the high temperature components within angles range from 40 to 70, thus, it is appropriate to increase emissivity and reduce the reflectivity of nozzle wall in order to achieve better IR suppression.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-10
  • 修回日期:  2016-06-20
  • 刊出日期:  2017-01-25

波瓣混合器排气系统红外特性的模型实验和数值分析

doi: 10.3788/IRLA201746.0104003
  • 1. 南京航空航天大学 能源与动力学院,江苏 南京 210016
    • 作者简介:

    王丁(1986-),男,博士生,主要从事飞行器红外隐身技术方面的研究。Email:wangding525@126.com

  • 收稿日期: 2016-05-10
  • 修回日期: 2016-06-20
  • 刊出日期: 2017-01-25

  • 中图分类号: V218

摘要: 通过模型实验和数值计算相结合的方法研究了带波瓣混合器的涡扇发动机排气系统的红外辐射特性，并与相应的环形混合器排气系统对比。研究结果表明：波瓣混合器可以有效的增强内、外涵气流的掺混作用，降低尾喷流的温度,从而降低喷流红外辐射；相比环形混合器排气系统，波瓣混合器排气系统红外辐射强度在喷管正后方0方位降低9%以上，在侧向90方位降低39%以上；轴对称喷管壁面的低发射率高反射率对排气系统内部高温部件辐射的反射作用强烈，对排气系统在40~70方位角的红外抑制效果不利，因此，对于涡扇发动机自身温度较低的喷管壁面，建议使用高发射低反射特性的材料或涂层，以增加排气系统的红外抑制效果。

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