冲压空气涡轮(RAT)是飞机应急能源系统的能量提取部件,涡轮叶片设计和气动性能研究是实现风能高效利用的关键。针对某型飞机应急能源系统的功率需求,依据叶素-动量理论设计RAT叶片,采用计算流体力学(CFD)方法以多重旋转坐标系(MRF)模型模拟可变桨距RAT全三维混合流场,研究涡轮输出功率和风能利用系数随来流速度和飞行高度变化特性,分析涡轮叶片上流体压力和流速分布特点。结果表明:RAT输出功率和风能利用系数随来流速度和桨距角而变化,飞行包线内不同飞行高度下RAT具有不同的动力性能;通过调整桨距角可以实现RAT的恒功率输出;整个流场流动状况比较理想,但仍有改进空间。

离心水泵叶轮子午双曲轮廓的设计方法是按照流体的绕角流动原理,遵从流体运动规律设计叶轮的轴面轮廓。这种方法在理论上给从事叶轮设计工程人员提供了一种简单易行的方法。它不仅避免了传统方法的复杂性,而且还摒弃了经验上的任意性。通过用CAD建模,CFD软件分析,可以明显看出,用子午面双曲轮廓方法建立的叶轮模型,回流、二次流明显减少,同时也通过试验验证了用此叶轮的水泵其扬程和效率也有明显的提高。