[發(fā)明專利]一種串并混聯(lián)的三動(dòng)力組合發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110173210.0
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112948967B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱劍鋒;韋宇卿;尤延鋮
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 張素斌

1.一種串并混聯(lián)的三動(dòng)力組合發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括以下步驟：

1）針對飛行器對組合動(dòng)力的尺寸指標(biāo)，確定組合動(dòng)力的最大迎風(fēng)流道截面積；對于工作馬赫數(shù)為Ma0～5的組合動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道采用進(jìn)氣堵錐前后移動(dòng)的軸對稱結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣道捕獲面積選擇為最大迎風(fēng)流道截面積；

2）根據(jù)單獨(dú)沖壓工作的最低馬赫數(shù)，計(jì)算在此狀態(tài)下渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)最大截面的流量系數(shù)及馬赫數(shù)，計(jì)算沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)亞燃燃燒室的進(jìn)口截面積；

3）根據(jù)不同飛行條件下的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)亞燃燃燒室出口流量、總壓及總溫，計(jì)算得到可調(diào)噴管喉道面積；

4）根據(jù)不同飛行條件下的噴管出口流量、總壓、總溫及尺寸指標(biāo)，計(jì)算得到可調(diào)噴管出口馬赫數(shù)，根據(jù)出口馬赫數(shù)得到噴管出口速度、壓力，進(jìn)而計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)推力及耗油率；

5）通過上述步驟1）～4）得到沿流向典型截面的截面積，基于上述截面積完成沿流向方向長度的設(shè)計(jì)；

6）基于步驟5）得到的組合發(fā)動(dòng)機(jī)輪廓，結(jié)合整個(gè)飛行剖面內(nèi)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力需求，完成火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的大小及數(shù)量設(shè)計(jì)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)安放在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)出口端面。

2.如權(quán)利要求1所述的一種串并混聯(lián)的三動(dòng)力組合發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在步驟1）中，所述組合動(dòng)力的最大迎風(fēng)流道截面積A_max=k·A_{指標(biāo)}，A_{指標(biāo)}為尺寸指標(biāo)，k為衡量進(jìn)氣道流道外機(jī)匣及成附件的徑向相對比例系數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種串并混聯(lián)的三動(dòng)力組合發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在步驟2）中，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)最大截面的流量系數(shù)q(M₁)及馬赫數(shù)M₁根據(jù)流量連續(xù)q(M₀) ·A₀=σ₁·q(M₁) (A_{指標(biāo)}-A_TE)進(jìn)行求解，σ₁為組合進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù)，A_TE為渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的最大截面積，A_{指標(biāo)}為尺寸指標(biāo)，A₀為進(jìn)氣道捕獲面積，M₀為單獨(dú)沖壓工作的最低馬赫數(shù)，q(M₀)為M₀所對應(yīng)流量系數(shù)；所述沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)亞燃燃燒室的進(jìn)口截面積A₃根據(jù)流量連續(xù)q(M₀) ·A₀=σ₁·σ₂·q(M₃) ·A₃進(jìn)行求解，σ₂為渦輪通道外環(huán)流道總壓恢復(fù)系數(shù)，M₃為燃燒室進(jìn)口截面馬赫數(shù)，q(M₃)為沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)亞燃燃燒室的進(jìn)口截面處流量系數(shù)。