ジェットエンジンのナセルは、航空機エンジンを囲み、収容する慎重に設計された構造です。 単なるカバーよりも、彼らは空気の流れをエンジンに形づけ、翼や胴体の上に流れる空気と相互作用する重要な空力成分です。 ナセルの主な機能は、エンジンを合理化し、ドラッグを最小限に抑え、推進効率を最大化することです。 反復設計の数十年を超える経緯、空力シェーピングは、燃料の消費量を直接低減し、より大きな効果を発揮する航空機の拡大につながります。

ジェットエンジンのナセル上のドラッグの物理

ドラッグは航空機の前進バーンの動きを反対する空力優先順位です。 ナセルのために、複数のソースからアリスをドラッグします。 [パラスティックドラッグ]は、皮膚の摩擦(表面粗さと空気の粘度)とフォームドラッグ(形状による圧力差)を含みます。 ]は、NAcelleが直接衝撃を満たすか、または衝撃を低減する場所を発生します。 衝撃は、Afl4を低減します。 [FLT:] ターボは、衝撃を低減します。

ドラッグブレイクダウン

典型的なナセルのドラッグ・ブレイクダウンには、約40～50%の皮膚の摩擦、20～30%の形状のドラッグ(特に、盗難体と排気から)、10～20%の干渉がピロンと翼の接合から引き寄せられ、スピルジドラッグ(入口の気流がエンジンの需要を超える)から残り、高速で波をドラッグします。主にターゲットフォームと波のドラッグをターゲットに、注意深い輪郭を凝らして干渉を低減します。

ナセル・エアロダイナミクスの歴史的進化

初期のジェットエンジン(デ・ハビラン・ゴーストのような)は、流線管よりも少し多くあった羽根付きナセルに配置されました。1960年代のハイバイパス・ターボファン(Pratt & Whitney JT9D、General Electric CF6)の導入により、はるかに大きなナセルの直径が持ち込まれました。これにより、入口のリップがより高い流れを離陸時に処理する必要があり、ナセルのアフトニー・ボディ(Gegger)が、これらの複合体を切断し、これらの構造を容易にするために、2000年を切断し、よりスムーズに調整しました。

主エアロダイナミック設計の特徴

入口の唇およびコウルの輪郭

入口の唇の形は、高流量条件(離陸、登る)とクルーズの間の妥協です。 鋭利な唇は、クルーズでのドラッグを削減しますが、高角の攻撃または交差風操作の間にフローの分離につながることができます。 現代のnacellesは、微妙な曲線を使用しています。多くの場合、スーパーエルプまたはバイコンベックスプロファイルによって定義されています。 飛行封筒に取り付けられたフローを維持するために。 牛先のセクションには、通常、収縮比(1.1V)が上昇しているが、車両は、通常、水平方向に縮小されています。 [1Varile]

ナセル・フォーボディとセンターボディ

ナセルのフォワード部分(口から最大径まで)は、スムーズな流れを加速します。 形状は、多くの場合、ウィング付近のローカルフロー角度と整列するために「垂れ」軸を使用して設計されています。 中心体セクション(ファンケース周辺)は、典型的に円筒状ですが、マイナータッパーを持っているかもしれません。 表面波動は境界層障害を避けるために最小限に抑えられます。 一部のナセルは、(ボルテックスジェネレータ[FLT]または[FLT]を[FLT]を[FLT]または[FLT]を[F]を[FLT]:[F]を[F]または[F]を[F]:[F]を[F]遅延]:[F]:[F]:[F]を[F]:[F]:[F]:[F]:[F]を[F]:[F]:[F]を[F]:[F]:[F]を[F]:[F]:[F]を[F]:[F]:[F]:[F]:[F]を[F]

ボートの尾およびシャフト ボディ

ナセルのアフトセクション - ボートテール - は、体内のドラッグを最小化するために不可欠です。ナセルが排気ノズルにダウンしたように、フローは取り付けたままでなければなりません。理想的なボートテールは、7〜10度のハーフアングルを持っています。スティーパーアングルは分離を引き起こし、ハイフォームドラッグします。現代のナセルは、排気ノズルを混合するだけでまたはtourcons]を回転させる]または[FLT:[FLT]を回転させる]を回転させる]を回転させるだけで、空気を回転させる[FLT]を回転させる]と、または[FLT]を回転させる]を回転させる[F]を回転させる]を回転させる。

排気ノズルとプラグ

排気ノズル形状は内部性能(スラスト)と外部のドラッグの両方に影響します。超音波クルーズに使用されるコンバージェントダイバージェントノズルは、市販のサブソニック航空機では典型的ではありませんが、コンバージェントノズル)は、慎重に輪郭を当てたプラグ(中央)はドラッグを削減します。プラグのコア形状は、パラボリックまたはオギーブカーブを固定し、コアフローを流線化し、スパイラルベースをカットするをカットして、排気する。

フィロンの統合とAFフェアリング

ナセルを翼に接続するピロンは、干渉ドラッグの主要ソースです。 エアロダイナミックシェイピングは、高速で衝撃相互作用を最小限に抑える[]ピロンの最先端フェアリング]を含みます]])、 トレーラーエッジのサーレーション] ウェイクを減らし、 音響処理: これにより、二重のデバイスが制御されるように[FLT] [FLT:]] [FLT:] いくつかのデバイスを強制的に調整します。 [FLT] [F] [FLT] いくつかのデバイスを強制終了] [F] [FLT] [F] [FLT] [FLT] [FLT] いくつかのデバイスを強制終了] [F] [F] [F] [F] [F] [FLT] [FLT] [F] [F] [F] [FLTF] [F] [F] [FLT:[F] [FLT:[F] [FLT:[F] [F] [FLTFLT

ナセル設計における計算流体力学

現代のna[セルシェーピングは、CFDなしで不可能です。 デザイナーは、Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS)ソルバーを使用して、候補形状の約数千のフローをシミュレートします。 そのようなインレットリップ半径、輪郭の曲線、ボートテール角度、およびピロンスイープなどのパラメータは、アドジョイント方式または遺伝子アルゴリズムを使用して最適化されています。 高忠実度大江戸シミュレーション(LES)は、従来のNASと統合された構造体構造解析のために、NAS00の分析を組み合わせる前に、従来のNASを分析します。

素材・製造イノベーション

エアロダイナミックシェイピングは、形状を形状に制限する材料ではなく、ドラッグを削減する形状を可能にします。 []複合材料](カーボンファイバー強化ポリマー)は、複雑な二重湾曲したナセルパネルの建設を少数の継ぎ目で許し、皮の摩擦を低減します。 滑らかな複合表面は、金属ナセルのリベットやジョイントを避け、ローカライズされた分離を引き起こすことができます。 LT]FLT:4: 逆転性剥離剤は、異物性皮の摩擦を低減します。 [FLT] 皮を剥離する] いくつかの構造は、非球面に変形します。 [FLT] 皮を除去する:[F] 皮を除去する:[FLT] 皮を除去] 皮を除去する:[F] 皮を除去する:[F] 皮を除去する:[F] 皮を除去する:[F] 皮を除去] 皮を除去する:[FLT:[F] 皮を除去] 皮を除去] 皮を[F] 皮を除去]

燃料効率および排出への影響

ナセル上で最適化された空力形状の累積的効果は大きくなっています。 業界予測によると、先進のナセル設計は、前世代と比較して1.5〜3%の全体的な航空機のドラッグ削減に貢献しています。 ボーイング787のような現代のワイドボディのために、航空機の寿命を延ばすガロンの約1〜2%の燃料節約につながります。 削減されたドラッグはまた、より低い推圧設定を可能にし、エンジンの寿命を改善し、窒素の形成を削減し、さらには航空機の排気量を削減する効果をもたらします。 将来の航空機の排出量は、航空機の上昇を加速する効果が低下します。

今後の方向性

航空機は超高バイパス比(15:1以上)に向けるので、ナセルの直径は増加し、新しい課題を創出します。 より大きなファンは、過度のドラッグを避けるために長いインレットを要求しますが、重量制限長さ。 適応性ナセルコンセプト[] - どこでも、インレットリップまたはボートテールは、NASAと欧州の研究プログラムでモルファクターすることができます。 エアバストは、熱電対効果を発揮します。 [FLT] と ガスは、マルチセルは、マルチセルを強制的に調整します。 [FLT] トランスファーは、] トランスファーは、またはトランスファーは、またはトランスファーは、またはトランスファーは、またはトランスファーを強制的に調整します。 [F] トランスファーは、またはトランスファーを強制的に調整します。 [F] トランスファーは、またはトランスファーを強制的に、またはトランスファーを強制的に、またはトランスファーを強制的に調整します。 [F] トランスファーを強制的に調整します。 [F] [F] [F] [F] [F

コンテンツ

ジェットエンジンのナセルのエアロダイナミックな形状は、物理、計算、材料科学をブレンドする技術です。 船尾の正確なテーパーに入口の湾曲から、すべての輪郭が航空機の全体的な効率に貢献します。 調査を経つと、より洗練された適応設計と、新興推進技術とのタイトな統合が約束されます。 メーカー、航空会社、環境のために、これらの小さな幾何学的変化は、燃料ショーケース、無害な燃料を削減し、無駄のない作業を削減します。 地球の消費量は、かつてないほどのエネルギーを削減します。