● 摘要
本文主要用数值方法研究推力25公斤级微型涡喷发动机排气系统。先对国内外涡喷发动机和数值模拟方法进行了综述，再利用计算流体力学方法、 湍流模型和结构化六面体网格对25公斤级涡喷发动机排气系统的流场进行数值模拟：首先，对设计点工况流场进行数值计算，通过与压气机模拟结果和原型机参数的对比，验证计算方法及计算结果的有效性；在此基础上，对入口气流角度不同时的工况分别进行了数值计算，并分析了其对排气系统内流场的影响；最后，对18个非设计点工况进行了数值计算，找出喷管的超临界点，并得出喷管流量特性曲线和总压回复系数随入口总压的变化曲线。计算结果表明：在对该涡喷发动机尾喷管进行数值模拟时，使用六面体网格，选用 湍流模型，能有获得比较准确的模拟结果；气流入射角度不同时，喷管出口处的静压和速度大小变化不大，但压力和速度分布还是有明显的差别，有旋时压力与速度的变化程度较无旋时大；喷管在入口总压为1.90bar时出现超临界区域，喷管的流量随着入口总压的增加而升高，总压回复系数随口总压的增加而降低。