彭学敏 贺象

摘 要：由于桨扇发动机兼备涡扇的较高巡航马赫数和涡桨的低耗油率的特点，是未来极具潜力的绿色航空动力。关于其动力部件对转桨扇，国外已积累了大量成果，但国内几乎为空白。基于此，本文以某推进式对转桨扇为研究对象，采用NUMECA计算软件，通过数值方法开展了推进式对转桨扇与短舱一体化数值研究，分析了短舱的桨叶前进口流道和桨叶根部流道部分对桨扇性能的影响。结果表明，桨叶进口前流道直接影响对转桨扇整个叶高的进口条件，从而改变桨扇性能，其中，先抬高后降低的流道使桨叶前的马赫数最低，效率提高，作功能力增强;桨叶根部流道的斜率增大影响桨叶根部附近的流场，主要使后排桨叶叶背高马赫数区减小，效率提高，从而提升桨扇整体性能。

关键词：推进式对转桨扇;短舱;一体化;数值研究

桨扇发动机兼备较高巡航马赫数和高推进效率的优势，20世纪70年代石油危机的爆发使桨扇发动机获得了较大发展，如1976年由NASA Lewis中心和美国Hamilton Standard公司开始了对高速螺旋桨的实验研究以及气动、噪声和气动弹性的理论研究，研究表明，单转子桨扇在巡航马赫数0.8时，其安装推进效率可达到77%-80%;对转桨扇的推进效率可进一步提高5%-10%[1-3]。很多国际著名发动机公司也开展了桨扇发动机平台研制，罗-罗公司的RB509对转桨扇发动机，前苏联库兹涅佐夫设计局研制的三转子涵道桨扇发动机NK-93。但在80年代桨扇的设计和实验中遇到了大量的技术问题，包括振动、噪声等，加上90年代石油价格的跌落，使得桨扇发动机的研制趋于停滞。……