进气道研究是民用飞机研制过程中不可或缺的关键细节,其设计和分析方法也是飞机/发动机性能匹配中需要解决的重要问题。本项目采用理论分析、数值模拟和风洞实验相结合的方法,对民机进气道的工作原理、内/外耦合的复杂流动特性开展研究,发展了其设计和分析方法,初步获得了满足设计要求并和大涵道比发动机性能相匹配的设计方案,成果为该类型进气道的研究发展、民机气动方案迭代提供了基础。 在性能分析方法和评价准则方面,本项目细致分析了设计参数及其对进气道流场和性能的影响,并采用理论方法对耦合影响参数进行分析和推导,从而为进气道设计和分析研究奠定了理论基础。 发展了一套进气道气动特性模拟和分析的数值模拟方法,并对一个典型大涵道比发动机进气道的气动性能进行广泛分析,总结了其中的气动机理,并为后期进行的设计研究提供了技术基础;并在全机状态下分析了地面吸入涡、机体屏蔽、机翼和增升装置工作对进气道大侧风进气畸变性能的影响。 开展进气道的设计研究,将研制流程总结为五个阶段,包含技术方案定义、部件设计和特性分析、全机性能匹配阶段等。通过总结设计参数选择及其影响,发展了全三维民机大涵道比发动机进气道设计程序。设计中,通过优选基本设计参数并采用内、外流局部优化措施权衡方案高/低速性能,获得了性能满足要求的设计方案。自主设计进气道方案的性能经过了低速风洞实验验证。 最后,结合我国民机详细气动设计阶段的研制需求,进行了大涵道比发动机内/外涵独立排气式短舱、通流短舱和TPS短舱阻力精确预测以及流场特性的分析工作,获得了民用飞机的阻力确定方法和修正措施。 本项目研究成果已应用在C919进气道/短舱气动性能评估工作中,在ARJ21-700飞机推/阻力确认的分析工作、宽体飞机的动力系统集成技术研究和飞/发一体化关键技术预研中也得到了应用。与此同时,以进气道设计和分析方法为基础撰写的8篇论文已在《航空动力学报》、《推进技术》、《航空学报》、Journal of Aircraft》、国际航空科学大会（ICAS2012）、中国力学大会等国内外重要学术期刊和学术会议上录用或发表。