张灵龙， 张建辉， 冯小保， 朱吴迪， 王余彬

（南通润邦重机有限公司，江苏南通226000）

0 引言

涵道风机是指用涵道包围桨叶的气动装置，相对于独立的开放式风机，涵道和桨叶的结合使得桨叶的滑流场发生改变，降低了桨叶尖部的损失，可以尽可能提高整体系统的气动性能[1]，同时由于涵道的保护作用，系统整体的安全性能得到了进一步提高。因此涵道风机被广泛应用于军民航空领域，特别是军用航空无人机领域[2-4]。

目前已有许多学者对涵道风机几何外形对其气动性能的影响有一定的研究，由于涵道和螺旋桨互相干扰的复杂性，高永卫等[5]提出一种将动量定理、轴流式通风机相似理论和旋转机械叶素理论相结合的工程方法，从而缩短了涵道螺旋桨的设计周期。李建波、高正等[6]提出减小桨叶间隙及增加尾扩张角的设计改进方法均可以对涵道风机的气动性能有一定的提升。杜思亮等[7]提出通过桨叶尖部嵌入涵道内壁进一步优化桨叶尖与涵道内壁面的流场特性，以此进一步提升涵道风机的气动特性。

本文基于Navier-Stokes方程和Realizable k-ε双方程湍流模型，采用多参考系将计算域分解为多个子计算域，子计算域间通过interface进行连接，桨叶包含在旋转域中随旋转域一起转动。对建立的涵道风机模型进行不同转速工况下的流场特性计算，通过不同转速下涵道风机流量、动压及轴功率的对比分析，计算结果表明:涵道风机在前期中期加速阶段，其效率呈向上增长趋势；……