It is seen from the above relations

It is seen from the above relations that while the maximum propulsive efficiency of the conventional system approaches 1 when Uj/U∞→1, the corresponding value of the wake-filling propulsion system can reach 2 when Uw/U∞→0. The fact that ηp can be greater than 1 is well known to the naval industry, and the term propulsive coefficient is sometimes used for ηp.

Smith [27] showed that reduction of the wake distortion behind a body through ingestion of the viscous wake into an engine reduces the necessary propulsive power. Using actuator disk theory, Smith demonstrated that it is possible to achieve propulsive efficiencies greater than 1, the theoretical maximum for propulsion without wake ingestion. In the same light, if the engine ingests the boundary layer over the surface of a wing, the same benefit can be realized by re-energizing the low momentum fluid and expelling it out at the trailing edge to fill in the wake. Even without considering boundary-layer ingestion, Ko [28] estimated that for a blended wing body aircraft with embedded propulsion, the propulsive efficiency could be increased from about 80% to 90% using the effect of wake filling. Finally, Kummer and Dang [20] employed CFD to demonstrate that an embedded propulsion system based on the cross-flow fan can reach propulsive efficiency greater than 1.

In addition to increased propulsive efficiency, embedded propulsion can potentially provide reduced noise and increased safety, since the propulsor is now buried within the structure of the aircraft (e.g. no exposed blading). Also, by eliminating the engine pylon/nacelle support structure, the aircraft parasitic drag can be reduced by 18–20%, thus improving cruise efficiency and range. Design of embedded propulsion systems using conventional propulsors presents many challenges. First, by embedding the engines within the wing structure, the fan size becomes restricted, and conventional axial propellers and turbofan engines incur performance penalties as their sizes are reduced. Also, embedded propulsors will inherently ingest non-uniform boundary-layer flows, which tend to reduce engine performance further [29]. With cross-flow fans, however, these problems are less severe as their performance is less affected by the size constraint imposed by the wing thickness, and their performance has been shown through CFD to be less sensitive to inlet flow distortion. In particular, Kummer [30] showed that, using the in-line CFF housing geometry he developed, the exhaust velocity profile was a weak function of the shapes of the inlet velocity profile, which included uniform and boundary-layer-like profiles.

The integration of the cross-flow fan into an airfoil has also been shown to be capable of providing circulation control [21] and [22]. In particular, increased flow ingestion into the fan by increasing its rotational speed or redirecting the exhaust flow via flaps (jet-flap effect) can result in increased lift coefficient. Sectional lift coefficient on the order of 7 has been shown possible with this powered-lift device, resulting in short takeoff and landing (STOL) capability and low in-flight aircraft stall speed without the use of additional high lift devices such as slotted flaps or leading edge slats. The combination of circulation control and differential thrust, accomplished through fan speed and external exhaust nozzle shape, may eliminate the need for other flight control surfaces.

A well-known disadvantage of the cross-flow fan is its low efficiency. However, it can compete with other propulsion technologies at the system level. The embedded cross-flow fan yields lower drag relative to the conventional pylon/nacelle support structure, and as mentioned earlier, its performance is relatively insensitive to wake ingestion, making it suitable for applications that require thick wings (e.g. flying wing platform). Even at low angle-of-attack, the wake created by a thick airfoil can be quite large for thick wings, producing high levels of pressure drag. This renders thick wings sections impractical for most aircraft applications as the drag penalty outweighs any benefits gained in lift or interior volume.

This article seeks to review the basic aerodynamics of cross-flow fans and their application in aircraft propulsion, and is organized as follows. Section 2 presents the basic fluid mechanics and energy transfer processes of the fan with the aid of a simplified one-dimensional model. Performance data of cross-flow fans specifically developed for aviation applications are reviewed in Section 3. In Section 4, prediction methods based on unsteady-flow CFD methods and simplified steady-flow methods are described, along with comparisons of prediction results to test data. The unsteady-flow CFD results are also used to illustrate the detailed flow field of the cross-flow fan, emphasizing the specific flow regions. In Section 5, we review several aircraft concepts that employ the cross-flow fan as a propulsor and/or flow control device along with test data and computational results. Finally, concluding remarks are given in Section 6.

2. Fundamental aerodynamics of cross-flow fans
2.1. Three flow regions

In this section, we review the basic aerodynamics and energy transfer processes in cross-flow fans. We show that the flow within the impeller can be classified into three distinct regions and a mean streamline analysis is used to describe the through-flow and loss characteristics of the fan. Computational and experimental data are presented along the way to aid in the physical description of the behavior of this unique turbomachine.

The flow field of the cross-flow fan is predominantly two-dimensional (2D), moving perpendicular to the impeller axis. Flow enters the blade row in the radially inward direction on the upstream side, passing through the interior of the impeller, and then passes radially outward through the blading a second time. The flow is characterized by the formation of an eccentric vortex that runs parallel to the rotor axis with rotation in the same direction. Fig. 8 shows an example flow field prediction based on a URANS analysis. In the figure the path-lines in the region exterior to the impeller are referenced to the stationary frame, while those on the interior are referenced to the rotating frame. Fan rotation is counter-clockwise.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มันจะเห็นได้จากความสัมพันธ์ข้างต้น propulsive ประสิทธิภาพสูงสุดของระบบทั่วไปว่ายื่น 1 Uj/U∞→1 เมื่อ ค่าสอดคล้องของระบบการขับเคลื่อนปลุกอัตโนมัติสามารถเข้าถึงเมื่อ 2 Uw/U∞→0 ความจริง ηp ที่ได้มากกว่า 1 แห่งอุตสาหกรรมเรือ และบางครั้งมีใช้สัมประสิทธิ์ propulsive ระยะสำหรับ ηpสมิธ [27] พบว่า ลดการบิดเบือนปลุกหลังร่างกายผ่านกินตื่นข้นเข้าไปในเครื่องยนต์ช่วยลดอำนาจ propulsive จำเป็น ใช้ทฤษฎีดิสก์ actuator สมิธแสดงว่า คุณจะสามารถเพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพมากกว่า 1 สูงสุดทฤษฎีสำหรับการขับเคลื่อนโดยกินปลุก propulsive ในแสงเดียวกัน ถ้าเครื่องยนต์ ingests ขอบชั้นที่เหนือพื้นผิวของปีก ประโยชน์เดียวกันสามารถเป็นจริงอีกคอร์โมเมนตัมที่ต่ำน้ำ และเพิ่มออกริม trailing ในการปลุก แม้ไม่ มีการพิจารณาขอบเขตชั้นกิน เกาะ [28] ประมาณว่า ในการผสมเนื้อบินกับการขับเคลื่อนฝังตัว ประสิทธิภาพ propulsive สามารถได้เพิ่มขึ้นจากประมาณ 80% 90% ใช้ผลของการปลุกที่บรรจุ ในที่สุด อย่างไร Kummer และแดง [20] จ้าง CFD เพื่อแสดงให้เห็นว่า ระบบการขับเคลื่อนฝังยึดพัดลมข้ามขั้นตอนสามารถเข้าถึงซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่า 1 propulsiveนอกจากเพิ่มประสิทธิภาพ propulsive ขับเคลื่อนฝังสามารถอาจให้ลดเสียงรบกวนและเพิ่มความปลอดภัย เนื่องจาก propulsor ตอนนี้ได้ฝังอยู่ภายในโครงสร้างของเครื่องบิน (เช่นไม่อีกสัมผัส) ยัง โดยการขจัดโครงสร้างเครื่องยนต์ pylon/nacelle สนับสนุน ลากเสียงฟู่เหมือนกาฝากเครื่องบินสามารถลดลง 18-20% เพิ่มประสิทธิภาพครูและช่วงดัง ออกแบบระบบฝังตัวขับเคลื่อนที่ใช้ propulsors ธรรมดาแสดงความท้าทายมาก ครั้งแรก โดยฝังเครื่องยนต์ภายในโครงสร้างของปีก ขนาดพัดลมจะจำกัด ก propellers แกนธรรมดาและเครื่องยนต์ turbofan ใช้โทษปรับประสิทธิภาพการทำงานมีลดขนาดของพวกเขา ยัง propulsors ที่ฝังตัวจะมีความ ingest ไหลชั้นขอบไม่สม่ำเสมอ ซึ่งมักจะลดยนต์เพิ่มเติม [29] ข้ามกระแสแฟน ๆ อย่างไรก็ตาม ปัญหาเหล่านี้มีความรุนแรงน้อยกว่าเนื่องจากประสิทธิภาพของพวกเขา น้อยได้รับผลกระทบจากข้อจำกัดของขนาดที่กำหนด โดยความหนาของปีก และการปฏิบัติได้ถูกแสดงผ่าน CFD น้อยน้อยการบิดเบือนทางเข้าของกระแส โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อย่างไร Kummer [30] พบว่า ใช้ CFF ในบรรทัดที่อยู่อาศัยรูปทรงเรขาคณิตที่เขาพัฒนา โปรไฟล์ความเร็วไอเสียคือ ฟังก์ชันอ่อนรูปร่างของทางเข้าของความเร็วโพ ซึ่งรวมค่าเครื่องแบบ และขอบเขตของชั้นเหมือนยังได้แสดงการรวมพัดลมข้ามกระแสเป็น airfoil ที่สามารถควบคุมการหมุนเวียน [21] และ [22] โดยเฉพาะ กินกระแสเพิ่มขึ้นเป็นพัดลมโดยเพิ่มความเร็วในการหมุน หรือเปลี่ยนทิศทางการไหลของไอเสียผ่าน flaps (เจ็ทแผ่นพับผล) อาจส่งผลในสัมประสิทธิ์ยกเพิ่มขึ้น ยกตัดสัมประสิทธิ์ขั้น 7 ได้รับการแสดงเป็นไปได้กับอุปกรณ์ขับเคลื่อนยกนี้ เป็นผลในระยะสั้นสนามบิน และเชื่อมโยงไปถึงความสามารถ (STOL) และความเร็วอาบบนเครื่องบินบินต่ำโดยไม่ใช้อุปกรณ์ยกสูงเพิ่มเติมเช่นเหล็กฉากเจาะรู flaps หรือ slats ชั้น ชุดควบคุมการหมุนเวียนและกระตุกส่วนที่แตกต่าง ลุล่วงความเร็วพัดลมและรูปร่างของหัวฉีดไอเสียภายนอก อาจกำจัดต้องการพื้นผิวการควบคุมเครื่องบินอื่น ๆข้อเสียที่รู้จักของแฟนข้ามขั้นตอนมีประสิทธิภาพต่ำสุดของ อย่างไรก็ตาม มันสามารถแข่งขันกับเทคโนโลยีอื่น ๆ การขับเคลื่อนในระดับระบบ แฟนไหลข้ามฝังตัวทำให้ลากล่างสัมพันธ์กับโครงสร้างสนับสนุน pylon nacelle ธรรมดา และกล่าวถึงก่อนหน้านี้ มันเป็นค่อนข้างซ้อนปลุกกิน ทำให้เหมาะสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่ต้องหนาปีก (เช่นบินวิงแพลตฟอร์ม) แม้ที่ต่ำมุมของโจมตี การปลุกสร้าง โดย airfoil หนาได้ค่อนข้างใหญ่สำหรับปีกหนา การผลิตสูงระดับความดันลาก นี้ทำให้ส่วนปีกหนามากสำหรับเครื่องบินส่วนใหญ่เป็นโทษลากก่อนผลประโยชน์ใด ๆ รับยกหรือไดรฟ์ข้อมูลภายในบทความนี้พยายามทบทวน aerodynamics พื้นฐานของแฟน ๆ ข้ามขั้นตอนมาใช้ในการขับเคลื่อนอากาศยาน และมีการจัดระเบียบดังนี้ 2 ส่วนแสดงพื้นฐานกลศาสตร์และพลังงานโอนกระบวนของพัดลม ด้วยความช่วยเหลือของแบบ one-dimensional ง่าย ข้อมูลประสิทธิภาพการทำงานของแฟนข้ามขั้นตอนที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่บินจะตรวจสอบใน 3 ส่วน ใน 4 ส่วน วิธีการคาดเดาตามกระแส unsteady CFD วิธี และวิธี steady ไหลง่าย ไว้ พร้อมกับเปรียบเทียบผลการพยากรณ์การทดสอบข้อมูล กระแส unsteady CFD ผลยังใช้เพื่อแสดงขั้นตอนโดยละเอียดด้านพัดลมข้ามกระแส เน้นขอบเขตเฉพาะกระแส ในส่วน 5 ทบทวนแนวคิดเครื่องบินหลายที่จ้างข้ามกระแสพัดลมเป็นอุปกรณ์ควบคุม propulsor และ/หรือขั้นตอนการทดสอบข้อมูลและผลลัพธ์ที่คำนวณ สุดท้าย หมายเหตุสรุปได้ 6 ส่วน2. พื้นฐาน aerodynamics ของแฟน ๆ ข้ามกระแส2.1 สามกระแสภูมิภาคในส่วนนี้ เราทบทวนพื้นฐาน aerodynamics และพลังงานกระบวนการโอนย้ายในระหว่างกระแสแฟน ๆ เราแสดงว่า การไหลภายในที่ผลักอาจแบ่งได้เป็นสามภูมิภาคแตกต่างกัน และการวิเคราะห์การปรับปรุงหมายถึงใช้อธิบายถึงกระแสและสูญเสียลักษณะของพัดลม มีแสดงข้อมูลการคำนวณ และทดลองตามวิธีการช่วยเหลือในรายละเอียดทางกายภาพของการทำงานของ turbomachine นี้เฉพาะกระแสด้านพัดลมข้ามกระแสจะเป็นสองมิติ (2D) , ย้ายเส้นตั้งฉากกับแกนผลัก กระแสป้อนแถวใบในทิศทางขาเข้า radially ด้านขั้นต้นน้ำ ผ่านภายในของผลัก และสมบัติ radially ภายนอกผ่านการอีกเป็นครั้งที่สอง ขั้นตอนเป็นลักษณะ โดยการก่อตัวของ vortex หลุดโลกที่ขนานกับแกนใบพัดที่ มีการหมุนในทิศทางเดียวกัน Fig. 8 แสดงทายฟิลด์กระแสอย่างที่ใช้ในการวิเคราะห์ URANS ในภาพ บรรทัดเส้นทางในภูมิภาคภายนอกการผลักที่ถูกอ้างอิงกับกรอบเครื่องเขียน ขณะผู้ภายในอ้างอิงไปยังเฟรมที่หมุน พัดลมหมุนทวนเข็มนาฬิกาได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

จะเห็นได้จากความสัมพันธ์ดังกล่าวข้างต้นว่าในขณะที่มีประสิทธิภาพสูงสุดขีปนาวุธของระบบวิธีการแบบเดิม 1 เมื่อ Uj / U∞→ 1, ค่าที่สอดคล้องกันของระบบขับเคลื่อนบริการเติมสามารถเข้าถึง 2 เมื่อ Uw / U∞→ 0 ความจริงที่ว่าηpสามารถมากกว่า 1 เป็นที่รู้จักกันดีให้กับอุตสาหกรรมเรือและระยะค่าสัมประสิทธิ์ขีปนาวุธที่ใช้บางครั้งηp. สมิ ธ [27] แสดงให้เห็นว่าการลดลงของการบิดเบือนปลุกที่อยู่เบื้องหลังร่างกายที่ผ่านการบริโภคของการปลุกความหนืดเป็น เครื่องมือช่วยลดการใช้พลังงานที่จำเป็นขีปนาวุธ การใช้ทฤษฎีดิสก์ตัวกระตุ้นสมิ ธ แสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ที่จะบรรลุประสิทธิภาพขีปนาวุธมากกว่า 1 สูงสุดทางทฤษฎีสำหรับการขับเคลื่อนการบริโภคโดยไม่ต้องปลุก ในแง่เดียวกันถ้าเครื่องยนต์ ingests ชั้นเขตแดนเหนือพื้นผิวของปีกที่ได้รับประโยชน์เดียวกันสามารถรับรู้โดยการพลังน้ำแรงผลักดันต่ำและขับไล่มันออกมาที่ขอบเพื่อเติมเต็มในการปลุก ได้โดยไม่ต้องพิจารณาขอบเขตการบริโภคชั้น, เกาะ [28] ที่คาดกันว่าเป็นเครื่องบินปีกร่างกายผสมกับเครื่องยนต์ฝังตัวที่มีประสิทธิภาพขีปนาวุธอาจจะเพิ่มขึ้นจากประมาณ 80% ถึง 90% โดยใช้ผลของการปลุกการบรรจุ สุดท้าย Kummer และแดง [20] ลูกจ้าง CFD เพื่อแสดงให้เห็นว่าระบบขับเคลื่อนที่ฝังอยู่บนพื้นฐานของแฟนไหลข้ามสามารถเข้าถึงประสิทธิภาพขีปนาวุธมากกว่า 1 นอกจากประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นขีปนาวุธเครื่องยนต์ฝังตัวที่อาจเกิดขึ้นสามารถให้เสียงที่ลดลงและความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น ตั้งแต่ propulsor ถูกฝังอยู่ในขณะนี้ภายในโครงสร้างของเครื่องบิน (เช่นไม่มี blading สัมผัส) นอกจากนี้โดยการกำจัดเสาเครื่องยนต์ / โครงสร้างการสนับสนุนผู้โดยสารอากาศยานลากปรสิตสามารถจะลดลง 18-20% ดังนั้นการปรับปรุงประสิทธิภาพการล่องเรือและช่วง การออกแบบระบบขับเคลื่อนฝังตัวโดยใช้ propulsors ธรรมดานำเสนอความท้าทายมาก ครั้งแรกโดยการฝังเครื่องยนต์ภายในโครงสร้างปีกขนาดพัดลมกลาย จำกัด และแกนใบพัดธรรมดาและเครื่องมือ turbofan บทลงโทษที่เกิดขึ้นในขณะที่ผลการดำเนินงานของพวกเขาขนาดจะลดลง นอกจากนี้ propulsors ฝังเข้าไปในร่างกายโดยเนื้อแท้จะไม่สม่ำเสมอกระแสชั้นเขตแดนซึ่งมีแนวโน้มที่จะลดประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ต่อไป [29] กับแฟนไหลข้าม แต่ปัญหาเหล่านี้มีความรุนแรงน้อยกว่าที่ผลการดำเนินงานของพวกเขาได้รับผลกระทบน้อยลงโดย จำกัด ขนาดที่กำหนดโดยความหนาของปีกและประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาได้รับการแสดงที่ผ่าน CFD จะน้อยไวต่อการบิดเบือนการไหลขาเข้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Kummer [30] แสดงให้เห็นว่าการใช้รูปทรงเรขาคณิตที่อยู่อาศัย CFF ในบรรทัดเขาพัฒนารายละเอียดความเร็วไอเสียเป็นฟังก์ชั่นที่อ่อนแอของรูปทรงของรายละเอียดความเร็วที่ไหลเข้าซึ่งรวมถึงเครื่องแบบและขอบเขตชั้นเหมือนโปรไฟล์. การรวมกลุ่มของแฟนไหลข้ามเข้า airfoil ยังได้รับการแสดงที่จะมีความสามารถในการควบคุมการไหลเวียนของการให้บริการ [21] และ [22] โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบริโภคที่เพิ่มขึ้นไหลเข้ามาในแฟนโดยการเพิ่มความเร็วในการหมุนหรือเปลี่ยนเส้นทางการไหลของไอเสียผ่านทางอวัยวะเพศหญิง (ผลเจ็ทพนัง) จะส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์ลิฟท์ที่เพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์ยกขวางในการสั่งซื้อที่ 7 ได้รับการแสดงที่เป็นไปได้กับอุปกรณ์นี้ขับเคลื่อนยกผลในการบินระยะสั้นและเชื่อมโยงไปถึง (STOL) ความสามารถและต่ำเครื่องบินในเที่ยวบินความเร็วแผงลอยโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ไฮลิฟท์ที่เพิ่มขึ้นดังกล่าวเป็นอวัยวะเพศหญิง slotted หรือ ชั้นนำแผ่น การรวมกันของการควบคุมการไหลเวียนและแรงผลักดันที่แตกต่างกัน, ทำได้โดยความเร็วของพัดลมและรูปร่างหัวฉีดไอเสียภายนอกอาจขจัดความจำเป็นสำหรับพื้นผิวการควบคุมการบินอื่น ๆ . ข้อเสียที่รู้จักกันดีของแฟนไหลข้ามคือประสิทธิภาพต่ำ แต่ก็สามารถแข่งขันกับเทคโนโลยีเครื่องยนต์อื่น ๆ ที่ระดับระบบ ที่ฝังแฟนไหลข้ามผลตอบแทนถัวเฉลี่ยที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบลากไปที่เสาธรรมดา / ผู้โดยสารโครงสร้างการสนับสนุนและเป็นที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ผลการดำเนินงานค่อนข้างตายจะตื่นบริโภคทำให้มันเหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องมีปีกหนา (เช่นแพลตฟอร์มปีกบิน) แม้ในมุมของการโจมตีต่ำปลุกสร้างขึ้นโดยแพนอากาศหนาสามารถค่อนข้างขนาดใหญ่สำหรับปีกหนา, การผลิตระดับสูงของความดันลาก นี้ทำให้ส่วนหนาปีกทำไม่ได้สำหรับการใช้งานเครื่องบินส่วนใหญ่เป็นโทษลากเมื่อเทียบกับผลประโยชน์ใด ๆ ที่ได้รับในลิฟท์หรือไดรฟ์ภายใน. บทความนี้พยายามที่จะตรวจสอบอากาศพลศาสตร์พื้นฐานของแฟนไหลข้ามและการประยุกต์ใช้ในการขับเคลื่อนอากาศยานและมีการจัดระเบียบดังต่อไปนี้ ส่วนที่ 2 นำเสนอกลศาสตร์ของไหลขั้นพื้นฐานและกระบวนการถ่ายโอนพลังงานของพัดลมด้วยความช่วยเหลือของรูปแบบที่เรียบง่ายหนึ่งมิติ ข้อมูลประสิทธิภาพการทำงานของแฟนไหลข้ามการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานการบินจะมีการทบทวนในมาตรา 3 มาตรา 4 ในวิธีการคาดการณ์บนพื้นฐานของความไม่มั่นคงไหลวิธี CFD และง่ายวิธีการอย่างต่อเนื่องไหลจะมีคำอธิบายพร้อมกับการเปรียบเทียบผลการทำนายในการทดสอบข้อมูล มั่นคงไหลผล CFD ยังใช้ในการแสดงให้เห็นถึงรายละเอียดสนามการไหลของแฟนไหลข้ามเน้นภูมิภาคไหลที่เฉพาะเจาะจง ในหมวดที่ 5 เราทบทวนแนวคิดเครื่องบินหลายที่ใช้พัดลมไหลข้ามเป็น propulsor และ / หรืออุปกรณ์ควบคุมการไหลพร้อมกับข้อมูลการทดสอบและผลการคำนวณ สุดท้ายสรุปข้อสังเกตจะได้รับในมาตรา 6 2 อากาศพลศาสตร์พื้นฐานของแฟนไหลข้าม2.1 สามภูมิภาคไหลในส่วนนี้เราตรวจสอบอากาศพลศาสตร์ขั้นพื้นฐานและกระบวนการในการถ่ายโอนพลังงานแฟนไหลข้าม เราแสดงให้เห็นว่าการไหลภายในใบพัดสามารถแบ่งได้เป็นสามภูมิภาคที่แตกต่างและค่าเฉลี่ยการวิเคราะห์ปรับปรุงใช้เพื่ออธิบายลักษณะการไหลผ่านและการสูญเสียของพัดลม ข้อมูลการคำนวณและการทดลองที่นำเสนอไปพร้อมกันเพื่อช่วยในการอธิบายทางกายภาพของพฤติกรรมของ turbomachine ไม่ซ้ำกันนี้. สนามการไหลของพัดลมไหลข้ามส่วนใหญ่เป็นสองมิติ (2D) ย้ายตั้งฉากกับแกนใบพัด การไหลเข้าแถวใบมีดในทิศทางขาเข้าที่ด้านข้างเรดิต้นน้ำผ่านการตกแต่งภายในของใบพัดแล้วผ่านออกไปด้านนอกผ่านเรดิเลอร์เบลดเป็นครั้งที่สอง ไหลเป็นลักษณะการก่อตัวของกระแสน้ำวนประหลาดที่ไหลขนานกับแกนใบพัดหมุนไปในทิศทางเดียวกัน มะเดื่อ. 8 แสดงการคาดการณ์ด้านการไหลของตัวอย่างที่อยู่บนพื้นฐานของการวิเคราะห์ URANS ในรูปเส้นเส้นทางในภายนอกภูมิภาคเพื่อใบพัดมีการอ้างอิงไปยังกรอบนิ่งในขณะที่ผู้ที่อยู่ในการตกแต่งภายในที่มีการอ้างอิงไปยังกรอบหมุน พัดลมหมุนเป็นทวนเข็มนาฬิกา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

จะเห็นได้จากความสัมพันธ์ข้างต้นในขณะที่สูงสุดขับดันประสิทธิภาพของวิธีระบบปกติ 1 เมื่อ UJ / u ∞→ 1 ค่าที่สอดคล้องกันของปลุกบรรจุระบบขับเคลื่อนสามารถเข้าถึง 2 เมื่อ UW / u ∞→ 0 ความจริงที่η P สามารถมีค่ามากกว่า 1 จะรู้จักกันดีในอุตสาหกรรมทางทะเล และเทอมของขีปนาวุธสัมประสิทธิ์บางครั้งใช้สำหรับη
Pสมิธ [ 27 ] พบว่า การลดลงของการปลุกการบิดเบือนหลังผ่านการกลืนกินร่างกายตื่นข้นเป็นเครื่องมือลดพลังขับดันที่จำเป็น การใช้ทฤษฎีดิสก์ Actuator , สมิ ธกล่าวว่ามันเป็นไปได้เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพแรงขับมากกว่า 1 , ทฤษฎีสูงสุดในการขับเคลื่อนโดยไม่ต้องปลุกกิน ในแสงเดียวกันถ้าเครื่องยนต์ ingests ขอบชั้นเหนือพื้นผิวของปีก ประโยชน์เดียวกันสามารถตระหนักโดยเป็นพลังของเหลวโมเมนตัมต่ำและขับไล่มันออกไปอยู่ตามขอบเพื่อเติมในปลุก โดยไม่ต้องพิจารณาและชั้นขอบเขตเกาะ [ 28 ] ประมาณว่า ให้ผสมกับการขับเคลื่อนอากาศยานปีกร่างฝังตัวประสิทธิภาพของขีปนาวุธอาจจะเพิ่มขึ้นจากประมาณ 80% ถึง 90% ใช้ผลของการปลุกการบรรจุ ในที่สุด , Kummer ดัง [ 20 ] และใช้โปรแกรมที่ฝังตัวเพื่อแสดงให้เห็นถึงระบบขับเคลื่อนขึ้นอยู่กับการไหลของพัดลมข้ามสามารถเข้าถึงประสิทธิภาพแรงขับมากกว่า 1

นอกจากนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของขีปนาวุธ ฝังตัวในการขับเคลื่อนสามารถอาจให้ลดเสียงรบกวนและเพิ่มความปลอดภัยตั้งแต่ propulsor ตอนนี้ฝังอยู่ภายในโครงสร้างของเครื่องบิน ( เช่นไม่เปิดเผย blading ) นอกจากนี้โดยการขจัดสำหรับเครื่องยนต์ / หัวลำโพง โครงสร้างรองรับ เครื่องบินกาฝากลากจะลดลง 18 – 20 % , การปรับปรุงประสิทธิภาพและการล่องเรือ ซึ่งช่วง การออกแบบระบบขับเคลื่อนแบบฝังตัวโดยใช้ propulsors นำเสนอความท้าทายมากมาย ครั้งแรกโดยการฝังเครื่องมือภายในโครงสร้างปีก พัดลมขนาดจะ จำกัด และใบพัดแกนธรรมดาและเครื่องยนต์ Turbofan ก่อให้เกิดประสิทธิภาพการลงโทษเป็นขนาดของพวกเขาจะลดลง นอกจากนี้ฝังตัว propulsors จะกินไม่สม่ำเสมอโดยเนื้อแท้ชั้นขอบเขตการไหลซึ่งมีแนวโน้มที่จะลดสมรรถนะเครื่องยนต์เพิ่มเติม [ 29 ] กับแฟนๆ ไหลข้าม อย่างไรก็ตามปัญหาเหล่านี้จะน้อยกว่าที่รุนแรง เช่น ผลงานของพวกเขาได้รับผลกระทบน้อยจากขนาดจำกัดที่กำหนดโดยปีกหนาและประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาได้ถูกแสดงผ่าน CFD จะไวน้อยกว่าการไหลขาเข้า . โดยเฉพาะผสม [ 30 ] พบว่าใช้ในเรขาคณิต CFF ที่อยู่อาศัยเขาพัฒนาไอเสียโพรไฟล์ความเร็วเป็นฟังก์ชันที่อ่อนแอของรูปร่างของท่อโพรไฟล์ความเร็ว ซึ่งรวมเครื่องแบบและขอบชั้นชอบโปรไฟล์

รวมของการไหลของพัดลมข้ามเข้าไปในอากาศ นอกจากนี้ยังได้แสดงให้เห็นความสามารถในการให้การควบคุมการหมุนเวียน [ 21 ] และ [ 22 ] โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพิ่มการรับประทานเข้าไปในพัดลม โดยการเพิ่มความเร็วของการหมุนหรือการเปลี่ยนเส้นทางไอเสียไหลผ่านอวัยวะเพศหญิง ( เจ็ทพนัง Effect ) ได้ผลในการเพิ่มสัมประสิทธิ์แรงยก . ค่าสัมประสิทธิ์ยกตัดลำดับที่ 7 ได้ถูกแสดงได้ด้วยนี้ขับเคลื่อนยกอุปกรณ์ส่งผลให้บินขึ้นในระยะสั้นและลงจอด ( เก้าอี้ ) ความสามารถและความเร็วคอกในเครื่องบินเที่ยวบินต่ำโดยไม่ใช้อุปกรณ์ยกสูงเพิ่มเติมเช่น slotted flaps หรือนำแผ่น . การรวมกันของการควบคุมการไหลเวียนและค่าปักสำเร็จผ่านความเร็วพัดลมและไอเสียหัวฉีด รูปร่างภายนอกอาจขจัดความต้องการสำหรับพื้นผิวควบคุมการบินอื่น ๆ .

ข้อเสียที่รู้จักกันดีของการไหลของพัดลมข้ามที่มีประสิทธิภาพต่ำ อย่างไรก็ตาม มันสามารถแข่งขันกับอื่น ๆเทคโนโลยีการขับเคลื่อนในระดับระบบ ฝัง การไหลของพัดลมข้ามผลผลิตลดลงลากเทียบกับเสาธรรมดา / หัวลำโพง โครงสร้างรองรับ และตามที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ประสิทธิภาพค่อนข้างอ่อนไหวและตื่น ,ทำให้มันเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้ปีกหนา ( เช่นปีกบินแพลตฟอร์ม ) แม้ในมุมต่ำโจมตี การปลุกสร้างขึ้นโดยแบบหนาสามารถค่อนข้างใหญ่ ปีกหนา ผลิตระดับสูงของลากดัน นี้ทำให้ส่วนปีกหนายากมาก ส่วนใหญ่ใช้เป็นเครื่องบินลากเมื่อเทียบกับผลประโยชน์ใด ๆที่ได้รับในการยกหรือภายในเล่ม

บทความนี้พยายามที่จะทบทวนอากาศพลศาสตร์เบื้องต้นของ Cross Flow พัดลมและการประยุกต์ในการขับเคลื่อนอากาศยาน และจะจัดดังนี้ ส่วนที่ 2 นำเสนอพื้นฐานกลศาสตร์ของไหลการถ่ายเทพลังงานและกระบวนการของแฟน ด้วยความช่วยเหลือของแบบง่ายในแบบ ข้อมูลสมรรถนะของพัดลมไหลข้ามการพัฒนาเฉพาะสำหรับการใช้งานการบินจะพิจารณาในมาตรา 3ในส่วนที่ 4 ใช้วิธีการตามไหลไม่คงที่และการประยุกต์วิธีการทาง steady วิธีการอธิบายพร้อมกับการเปรียบเทียบผลการทำนายการทดสอบข้อมูล การไหลไม่คงที่ CFD ผลยังใช้เพื่อแสดงให้เห็นถึงรายละเอียดสนามการไหลของการไหลของพัดลมข้าม เน้นพื้นที่การไหลที่เฉพาะเจาะจง ในส่วนที่ 5เราตรวจทานหลายอากาศยานแนวคิดที่จ้างข้ามการไหลของพัดลมเป็น propulsor และ / หรืออุปกรณ์ควบคุมการไหลพร้อมกับข้อมูลทดสอบและคำนวณผล สุดท้าย สรุปข้อสังเกตจะได้รับในส่วน 6 .

2 อากาศพลศาสตร์พื้นฐานของแฟนไหลข้าม
2.1 . 3 การไหลของภูมิภาค

ในส่วนนี้เราตรวจสอบอากาศพลศาสตร์เบื้องต้นและกระบวนการถ่ายทอดพลังงานในกระแสแฟนข้ามเราแสดงให้เห็นว่าการไหลภายในใบพัดสามารถแบ่งออกเป็นสามภูมิภาคที่แตกต่างกันและหมายถึงการปรับปรุงการวิเคราะห์ใช้เพื่ออธิบายถึงการไหลและลักษณะการสูญเสียของพัดลม คอมพิวเตอร์และข้อมูลจะถูกนำเสนอตามแนวทางช่วยเหลือในลักษณะของพฤติกรรมของ turbomachine
เอกลักษณ์นี้การไหลของการไหลของพัดลมข้ามเขตเด่นสองมิติ ( 2D ) , ใบพัดเคลื่อนที่ตั้งฉากกับแกน ไหลเข้าสู่ใบพัดในทิศทางตามแนวรัศมีแถวนั้นในด้าน upstream ผ่านภายในของใบพัด แล้วก็ผ่านไปตามแนวรัศมีภายนอกผ่าน blading อีกครั้งนะครับการไหลเป็นลักษณะการก่อตัวของแหกคอก Vortex ที่วิ่งขนานกับแกนของการหมุนในทิศทางเดียวกัน ภาพที่ 8 แสดงสนามการไหลตัวอย่างการทำนายบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ urans . ในรูปเป็นเส้นทางสายในเขตภายนอก ใบพัดจะอ้างอิงกับกรอบนิ่ง ในขณะที่ผู้ที่ภายในมีการอ้างอิงไปหมุนกรอบเป็นพัดลมหมุนตามเข็มนาฬิกาเคาน์เตอร์