航空发动机二元喷管的型面复杂,在发动机运行过程中受气动力、高温环境等影响,会在一些薄弱环节有一定的强度破坏风险。针对涡扇发动机大幅减重改进后的二元喷管,开展复杂环境载荷条件下的静强度分析,综合考虑高温、气动力、重力以及多方向综合过载。结果表明二元喷管的减重优化设计满足强度要求;发动机气动力影响将大幅提高二元喷管最大应力值;最大应力出现在二元喷管圆转椭圆的加强筋处。相关研究结果可为二元喷管结构设计提供有效参考。

提出了一种二元收－扩矢量喷管的概念，用热射流实验台对二元矢量喷管进行了过膨胀状态下的喷管模型热态实验。测量了喷管壁面静压和喷管出口总压分布，用红外热成像技术给出了二元喷管热射流场的清晰画面，并对流场特征进行了描述和分析。研究表明，在非设计状态，二元喷管管内有明显的流动分离现象，喷口射流总压严重畸变，在热射流流场中，射流流场呈现双势核结构。