基于热/流/固耦合的航空发动机尾气采样装置设计

【类型】期刊

【作者】贾文杰  

【刊名】科学技术与工程

【关键词】 航空发动机,尾气采样装置,热/流/固耦合,低冰点燃油

【摘要】为满足当前国际社会对于航空发动机排气污染物的严格要求，需要在航空发动机高温、高速尾流场中采集排气污染物并进行组分浓度测量。在使用地面试车台开展某新型低冰点燃料尾气排放特性测量试验时，针对所用发动机排气温度较高的问题，设计了三种带水冷的尾气采样装置方案，并通过热/流/固耦合方法对三种方案的冷却效果和结构强度进行分析。计算结果表明，冷却水进口压力为0.3 MPa时，方案1采样装置表面最高温度超过1 600 K,冷却效果无法满足设计要求；方案2采样装置最高温度约840 K,方案3最高温度约1 240 K,冷却效果均能满足要求。对方案3进行静强度分析，其静强度安全系数为3.34,具有足够的安全裕度。使用所设计的采样装置成功完成该型燃料尾气成分测量试验，验证了所采用的设计方法的可靠性，可以为提高现有尾气采样装置设计能力提供参考。

【年份】2023

【作者单位】航空工业试飞中心;

【期号】19

【页码】8443/8448