船用燃气轮机红外抑制器的实验研究

上海交通大学学报（自然版） ›› 2011, Vol. 45 ›› Issue (06): 847-850.

船用燃气轮机红外抑制器的实验研究

谈立成,张会生,陆振华，苏明

(上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室，上海 200240)

收稿日期:2010-03-09 出版日期:2011-06-29 发布日期:2011-06-29

Experimental Study on the Infrared Signature Suppression Device of a Marine Gas Turbine Exhaust System

TAN Li-Cheng, ZHANG Hui-Sheng, LU Zhen-Hua, SU Ming

(Key Laboratory for Power Machinery and Engineering of Ministry of Education, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)

Received:2010-03-09 Online:2011-06-29 Published:2011-06-29

摘要/Abstract

摘要： 采用可调节高度的支架，针对船用燃气轮机红外抑制器的喷管与混合管间距对抑制器引射性能的影响进行了热态实验.同时，实验了不同收缩比的喷管对其引射性能的影响，测量了抑制器出口截面直径方向上的压力和温度分布以及主流入口静压.结果表明:热态情况下喷管和混合管间距与混合管直径的比值a/D=0.875左右时，抑制器出口中心区排气温度最低.减小波瓣喷管出口与入口截面积比值（收缩比）Aout/Ain，有利于降低抑制器排气温度，但也将增大抑制器的阻力.

关键词: 红外抑制器, 波瓣喷管, 混合管, 扩压器, 引射

Abstract: An experiment was carried out to study the ejector. The impact of the distance of the nozzle and the mixer was tested. Different nozzles were also used. The temperature field on the outlet baseline of the ejector was recorded as well as the static pressure of the main stream. The results indicate that the exhaust temperature is reduced most effectively when the distance ratio a/D reaches 0.875. In addition, decreasing the outlet area of nozzle helps to lower the exhaust temperature but will also increase the resistance of the infrared suppressor.

Key words: infrared suppressor, lobed nozzle, mixer, diffuser, pumping

中图分类号:

TK05

谈立成, 张会生, 陆振华, 苏明. 船用燃气轮机红外抑制器的实验研究[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(06): 847-850.

TAN Li-Cheng, ZHANG Hui-Sheng, LU Zhen-Hua, SU Ming. Experimental Study on the Infrared Signature Suppression Device of a Marine Gas Turbine Exhaust System[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2011, 45(06): 847-850.

参考文献

［1］Waitz I A, Qiu Y J, Manning T A, et al. Enhanced mixing with streamwise vorticity［J］. Prog Aerospace Sci, 1997（33）:323351.

［2］张靖周, 李立国, 高潮, 等. 波瓣喷管红外抑制系统的实验研究［J］ . 航空动力学报,1997, 12(2):212214.

ZHANG Jingzhou, LI Liguo, GAO Chao, et al. An experimental study on a lobed nozzle of an infrared suppression system［J］. Journal of Aerospace Power, 1997, 12 (2):212214.

［3］张靖周, 单勇, 李立国. 直升机排气系统用波瓣喷管引射混合式红外抑制器研究［J］ . 航空学报, 2007, 28(1): 3236.

ZHANG Jingzhou, SHAN Yong, LI Liguo. Investigation on lobed nozzle mixerejector infrared suppressor for helicopter exhaust system［J］.Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2007, 28 (1): 3226.

［4］Moss C M. Effect of several geometric parameters on the performance of multiple nozzle eductor system ［D］ . Monterey Calif : Naval Postgraduate School, 1977.

［5］Harrell J P. Experimentally determined effects of eductor geometry on the performance of exhaust gas eductor for gas turbine powered ships ［D］. Monterey Calif: Naval Postgraduate School, 1981.

［6］朱英, 黄勇. 红外抑制器模型出口温度的实验［J］ . 航空动力学报,2007, 22(7): 11421147.

ZHU Ying, HUANG Yong. Experimental investigation of exit temperatures of a infrared suppressor model［J］. Journal of Aerospace Power,2007, 22(7):11421147.

［7］单勇, 张靖周. 波瓣喷管/气膜冷却混合管气动和红外辐射特性实验［J］ . 航空学报,2008,29(2):309314.

SHAN Yong, ZHANG Jingzhou. Experimental on aerodynamic and infrared radiation characteristics of lobed nozzle/film cooling mixing duct［J］. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2008, 29(2):309314.

［8］周绍荣. 舰船排气红外抑制多级引射及烟羽辐射研究［D］ . 上海:上海交通大学机械与动力工程学院,2001.

［9］袁江涛,杨立,陈翾,等.现代舰船红外辐射及其控制策略分析［J］ . 激光与红外，2006, 36(10):943947.

YUAN Jiangtao, YANG Li, CHEN Xuan, et al. Analysis of infrared radiation on modern naval ship and its control strategies［J］. Laser & Infrared, 2006, 36(10): 943947.

［10］李立国, 张靖周. 航空用引射混合器［M］. 北京：国防工业出版社，2007： 5657.

[1]	王林涛, 孙春华, 林志民, 虞翔宇, 乔信起, 袁雄, 王继刚. 引射比对生物柴油斯特林发动机燃烧影响的仿真研究[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(8): 856-865.
[2]	杨晓建，胡晨星，竺晓程，杜朝辉. 离心压气机无叶扩压器非定常流动本征正交分解法[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(12): 1450-1458.
[3]	蔺锋,张武高,陈晓玲,喻超. 斯特林发动机压力涡流喷嘴的喷雾特性试验[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(11): 1773-1777.
[4]	罗斌，张武高，陈晓玲，周小力. 氧浓度对斯特林发动机燃用不同燃料时燃烧火焰特征的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(11): 1733-1737.
[5]	张武高1，陈晓玲1，刘涛涛1，顾根香2，金永星2，郭晓宁2. 引射空气对压力旋流喷嘴喷雾特性的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(11): 1723-1727.
[6]	周小力, 陈晓玲, 张武高, 喻超. 以乙醇为燃料的斯特林发动机燃烧火焰特性分析 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(04): 565-571.
[7]	沈枫1，竺晓程1，刘鹏寅1，杜朝辉1，陈化2. 非平行壁面无叶扩压器失速的三维模型[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1613-1618.
[8]	沈枫1，竺晓程1，刘鹏寅1，杜朝辉1，陈化2. 无叶扩压器失速的三维可压缩流模型[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1725-1730.
[9]	沈枫1, 竺晓程1, 杜朝辉1, 陈化2. 离心压缩机无叶扩压器的三维失速模型[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(09): 1251-1251.