邓丽君，朱 宇

（1.中国航发湖南动力机械研究所,株洲 412002；2.南京航空航天大学能源与动力学院,南京 210016）

随着航空工业对飞行器续航能力和经济性要求的不断提高，未来的高性能航空发动机必然兼备良好的温度控制能力和更高的能量利用效率。为了实现热端部件的热防护功能，航空发动机冷却系统通常需要借助预旋系统降低涡轮转子零件表面所感受的冷气温度，同时实现涡轮转子叶片进口冷气相对总温的降低，达到涡轮转子充分冷却的目的。在相同的外部热源条件下，涡轮叶片进口冷气的温度越低，所需的冷却气流量越减少，引气所导致的发动机效率损失越低。

针对预旋系统内空气的流动与传热特性，国内外学者开展了一系列理论和实验研究。文献[1⁃2]中均对动静接受孔安装位置及结构对预旋系统出口的影响进行了数值计算和理论分析；文献[3⁃5]通过数值计算以及实验验证的方法从流量系数、旋流比以及温降等几个方面对预旋喷嘴性能进行对比分析；文献[6]从理论上分析了等熵预旋系统的流动规律，从而推导出理想温度和功率的损失方程；文献[7]通过数值模拟的方法针对预旋系统中接受孔部分的温降压损特性进行分析研究，发现接受孔角度的变化对气流的静温静压以及质量流量均存在一定的影响。以上研究主要针对一般空腔预旋系统的结构进行分析。文献[8]使用数值模拟的方法探究预旋系统结构对出口温降的影响，发现可以采用减小气流与盘腔周向速度差、安装叶轮以及倾斜接受孔等方法提升出口温降；……