隐身性是先进战斗机的重要特点之一,涡扇发动机是作战飞机主要动力,其排气系统是其重要的红外辐射源。本文以涡扇发动机尾喷流的红外隐身和发动机增推为研究背景,开展了从风扇涵道/进气道引射气流的涡扇发动机建模和其轴对称引射排气系统红外辐射特性的研究。论文的主要内容可以分为四个部分:(1)排气系统尾喷流红外抑制的掺混冷却需求分析;(2)引射排气系统设计及性能分析;(3)引射排气系统对发动机性能影响研究;(4)引射排气系统对发动机红外辐射特性影响的数值研究。在排气系统尾喷流红外抑制的掺混冷却需求分析研究部分,提出了从风扇涵道和进气道旁路引射气流来抑制尾喷流红外辐射的方案构想,获得了尾喷流降温与引射气流量的关系,通过数值模拟的方法,初步得到了排气系统在30°～90°角域范围内采用喷流红外抑制方案后的红外特征抑制效果。发现随着红外所要求降幅程度的增加,所需的二次流流量逐渐增多;采用引射排气系统对喷流掺混降温可有效抑制发动机典型状态下喷流的红外特征。在引射排气系统设计及性能分析的研究部分,基于一维流理论建立了一种改进型的引射喷管抽吸特性计算方法,该方法与现有一维方法相比,计算速度相当,计算准确性有显著提高。以某涡扇发动机轴对称排气系统为基准,改型设计研究了引射排气系统在亚声速巡航和超声速巡航状态下的抽吸特性和推力特性。研究结果表明:在亚巡状态下,引射排气系统具有明显的增推作用,与原轴对称排气系统相比,推力增益3%;引射排气系统改善了超音速巡航状态下的推力性能。在引射排气系统对发动机性能影响研究部分,建立了带有从风扇涵道引气和从进气道引气的引射排气系统的涡扇发动机模型,分析了引射排气系统对发动机性能的影响,与常规涡扇发动机相比,带有引射排气系统的发动机可提升起飞、亚声速巡航、跨音速飞行航段的推力,降低尾向红外辐射。在典型状态下引射排气系统对发动机红外辐射特性影响的数值研究部分,与原基准轴对称排气系统相比,采用引射排气系统后,发动机高温羽流核心区长度和喷流区内浓度核心区分别缩减14%和2%;亚声速和超声速巡航状态下,排气系统尾向90°方向,喷流红外辐射降幅15%和3%。