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全面腐蚀控制 2023年第4期37卷 129-134页

作者：何康陈文彬赵春玲中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中国航发中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室湖南株洲412002

以发动机涡轮DD6单晶试片为研究对象,分别不喷涂和喷涂抗盐雾腐蚀石墨烯涂层。开展DD6试片涂层结合力和热稳定性试验研究,结果表明涂层表面完整光洁,组织致密,结合力高,抗热振力强。对比开展未喷涂与喷涂涂层的DD6试片的抗盐雾腐蚀试验... 详细信息

以发动机涡轮DD6单晶试片为研究对象,分别不喷涂和喷涂抗盐雾腐蚀石墨烯涂层。开展DD6试片涂层结合力和热稳定性试验研究,结果表明涂层表面完整光洁,组织致密,结合力高,抗热振力强。对比开展未喷涂与喷涂涂层的DD6试片的抗盐雾腐蚀试验研究和抗盐雾、燃气综合腐蚀试验研究,结果表明,未喷涂和喷涂涂层后的DD6试片都在抗盐雾腐蚀试验中体现了良好的耐腐蚀性,喷涂涂层的DD6试片在抗盐雾、燃气综合腐蚀试验中体现了更好的耐腐蚀性。

关键词： DD6试片石墨烯涂层盐雾腐蚀燃气腐蚀

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叶尖片削对压气机转子强度振动影响研究

中国科技纵横 2023年第8期 61-64页

作者：朱银方劳贤豪黎琨中国航发湖南动力机械研究所中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室湖南株洲 412002

统计结果显示,振动问题在航空发动机的故障中占比很高,而压气机转子叶片振动故障,在发动机使用过程中时有发生,且危害性较大.因此,在设计过程中应采取有效措施避免振动问题,提升航空发动机质量,提高航空发动机寿命.在压气机结构设计中,... 详细信息

统计结果显示,振动问题在航空发动机的故障中占比很高,而压气机转子叶片振动故障,在发动机使用过程中时有发生,且危害性较大.因此,在设计过程中应采取有效措施避免振动问题,提升航空发动机质量,提高航空发动机寿命.在压气机结构设计中,常通过改变叶型来调整频率裕度,需要在性能分析与强度振动计算之间来回迭代,费时费力.基于上述情况,本文提出了一种调整叶片频率的方法——叶尖片削,即在转子叶尖切去部分叶型,可以实现快速调频.以某型压气机第1级叶片盘为例,分析了不同尺寸的转子叶尖片削对叶片频率、叶片根部最大当量应力、盘心最大当量应力、叶尖变形的影响,结果叶片频率裕度有提高外,其余方面影响均较小.同时,性能数值仿真结果显示叶尖片削对压气机性能几乎没有影响.

关键词：航空发动机压气机频率裕度叶尖片削应力

来源：博看期刊评论

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基于光场成像的快照式气膜孔三维测量技术

航空学报 2021年第10期42卷 409-419页

作者：赵圆圆曾飞李洋甘明瑜施圣贤上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国航发湖南动力机械研究所发动机涡轮研究部株洲412002 中国航发湖南动力机械研究所中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室所株洲412002

叶片气膜孔的几何参数对其冷却效率具有十分重要的影响,需采取有效手段对加工的气膜孔几何参数进行检测。基于光场成像原理,初步探索了单光场相机快照式三维测量技术在气膜孔检测上的应用。与其他光学测量技术相比,该技术仅通过一次拍摄... 详细信息

叶片气膜孔的几何参数对其冷却效率具有十分重要的影响,需采取有效手段对加工的气膜孔几何参数进行检测。基于光场成像原理,初步探索了单光场相机快照式三维测量技术在气膜孔检测上的应用。与其他光学测量技术相比,该技术仅通过一次拍摄,即可快速从捕获的单张原始光场图像中计算得到气膜孔的三维点云数据,其数据采集效率很高。实验中对一组标准量块进行了测量,展示了单光场相机应用于工业级精密测量的潜力。对实际叶片上气膜孔几何参数的检测结果初步表明了该技术应用于气膜孔三维测量的可能性。由于单光场相机成像系统的结构简单,易于操作且便于与其他传感器设备集成,可为气膜孔三维测量问题提供一种新的解决方案。

关键词：光场相机三维成像气膜孔测量三维点云几何参数

高速柔性转子-支承系统耦合动力特性计算与试验

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航空发动机 2022年第3期48卷 60-64页

作者：龙伦袁巍王建方刘文魁唐振寰中国航发湖南动力机械研究所 2.中国航空发动机集团航空发动机振动技术重点实验室:湖南株洲412002

随着航空发动机朝着高转速、高推重比方向发展,机匣壁设计得越来越薄,导致转、静子系统间的耦合振动问题突出,增加了发动机整机振动过大风险。针对某型高速柔性转子试验件系统,建立了柔性转子-支承系统的力学模型,采用有限元软件ANSYS... 详细信息

随着航空发动机朝着高转速、高推重比方向发展,机匣壁设计得越来越薄,导致转、静子系统间的耦合振动问题突出,增加了发动机整机振动过大风险。针对某型高速柔性转子试验件系统,建立了柔性转子-支承系统的力学模型,采用有限元软件ANSYS对系统进行耦合动力特性分析,并开展了转子系统动力特性试验。结果表明:采用转子-支承系统耦合模型进行动力特性分析获得的峰值转速计算结果与试验结果差异为3%左右;由于支承系统存在共振,转子在工作转速范围内由2个峰值转速40%n、69%n变为3个峰值转速38%n、62%n和84%n,增加的峰值转速落在转速常用工作转速范围内,增加了系统振动过大风险。采用转子-支承系统耦合模型进行转子系统动力特性设计可以避免传统方法仅考虑转子动力特性而忽略了支承系统局部振动和耦合振动带来的振动问题,更为全面地指导发动机转子动力学设计。

关键词：高速柔性转子支承系统耦合动力特性动力特性试验航空发动机

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低压涡轮铸造叶片几何不确定性统计

航空学报 2023年第6期44卷 305-320页

作者：罗佳奇陈泽帅邹正平曾飞杜鹏程浙江大学航空航天学院杭州310027 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102206 北京航空航天大学航空发动机气动热力国防科技重点实验室北京102206 中国航发湖南动力机械研究所株洲412002

精铸涡轮叶片的几何偏差诱因较多,几何偏差的统计对认识偏差来源及统计建模、评估叶片几何精度等均具有重要意义。首先初步分析千套低压涡轮真实叶片几何偏差的基本特征,通过主元分析提取偏差模态并识别主要偏差来源,发现该涡轮叶片存... 详细信息

精铸涡轮叶片的几何偏差诱因较多,几何偏差的统计对认识偏差来源及统计建模、评估叶片几何精度等均具有重要意义。首先初步分析千套低压涡轮真实叶片几何偏差的基本特征,通过主元分析提取偏差模态并识别主要偏差来源,发现该涡轮叶片存在明显的偏移、扭转和叶型误差。之后介绍一种基于优化策略的高效高精度叶片几何偏差分解方法,分离出偏移误差、扭转误差和叶型误差,统计发现总体几何偏差的概率密度函数(PDFs)接近高斯分布。最后对叶型误差进行统计分析并发现相对于真实叶片,偏差分解后叶型轮廓度误差的统计均值和标准差均明显下降,叶片合格率明显上升;此外,通过叶表特殊位置的轮廓度统计发现叶型轮廓度的概率密度函数也近似满足高斯分布。

关键词：几何变化不确定性低压涡轮偏差分解叶型误差概率统计

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涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率实验研究

推进技术 2021年第9期42卷 2028-2037页

作者：付仲议朱惠人姜茹程李坚中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中国航发湖南动力机械研究所中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室湖南株洲412002 西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明... 详细信息

为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明:在低湍流度下,流量比变化对W型孔叶片不同区域冷却效率的影响规律不同;而在高湍流度下,流量比增大使W型孔叶片的冷却效率整体升高;在研究的所有流量比下,W型孔叶片的冷却效率均随着湍流度的升高而降低;与圆柱型孔叶片相比,在中低湍流度下,W型孔的冷气壁面贴附性和展向覆盖效果更好,W型孔叶片的冷却效率具有明显优势,然而在高湍流度下由于W型孔的冷气速度低且分布分散,易在高湍流度影响下耗散,W型孔叶片的冷却效率优势较小,甚至在高湍流度大流量比下,圆柱型孔叶片的面平均冷却效率比W型孔叶片高15%左右。

关键词：涡轮导叶主流湍流度流量比气膜冷却效率液晶

3D打印制备的涡轮导向叶片毛坯及其加工工艺研究

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现代制造技术与装备 2022年第12期58卷 129-132页

作者：何春萌蔡斌许欣李婵周军中国航发湖南动力机械研究所株洲412002 中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室株洲412002

研究用于某涡轮性能试验件的3D打印涡轮导向叶片毛坯结构特征,结果表明毛坯力学性能满足使用要求,但其外轮廓尺寸仍需精加工。针对该问题提出了一种毛坯组合加工方法,基于叶型加工出端面基准面,通过流道得到径向基准面的整环机加工工艺... 详细信息

研究用于某涡轮性能试验件的3D打印涡轮导向叶片毛坯结构特征,结果表明毛坯力学性能满足使用要求,但其外轮廓尺寸仍需精加工。针对该问题提出了一种毛坯组合加工方法,基于叶型加工出端面基准面,通过流道得到径向基准面的整环机加工工艺,并设计了相应的机加工工装。与常规工艺相比,该加工方法工序更简单,加工周期更短,保证了较高的加工精度。

关键词： 3D打印导向叶片加工工艺基准面

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坦克装甲车辆航改燃气轮机动力技术

车辆与动力技术 2022年第3期 47-51页

作者：高洁银越千李杜王立王涛中国航发湖南动力机械研究所株洲412002 中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室株洲412002

燃气轮机应用于坦克装甲车辆主动力系统具有低温起动快、扭矩特性好、功率密度高等优点,可有效补充现役装备在高原高寒等特殊地域作战能力,也符合下一代车用平台大功率、燃电混合驱动等技术发展需求.利用航空发动机技术成果改进研制车... 详细信息

燃气轮机应用于坦克装甲车辆主动力系统具有低温起动快、扭矩特性好、功率密度高等优点,可有效补充现役装备在高原高寒等特殊地域作战能力,也符合下一代车用平台大功率、燃电混合驱动等技术发展需求.利用航空发动机技术成果改进研制车用燃机,可充分缩短研制周期,降低研制风险与成本.本文分析了装甲车辆动力发展需求,描述了航改燃机的优势特点和技术方法,并介绍了国内研究单位在此领域所进行的研究工作进展.

关键词：燃气轮机坦克装甲车辆航改燃

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油液冷却航空湿式摩擦离合器热特性分析

航空动力学报 2022年第5期37卷 989-999页

作者：鲍和云孔维地谭武中黄伟朱如鹏南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室南京210016 中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所直升机传动技术重点实验室湖南株洲412002

为了研究航空高功率密度湿式摩擦离合器在油液冷却作用下的温度特性,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法建立了华夫槽湿式摩擦离合器的热特性分析模型;研究了湿式摩擦离合器中摩擦副上热流密度的计算方法和施加... 详细信息

为了研究航空高功率密度湿式摩擦离合器在油液冷却作用下的温度特性,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法建立了华夫槽湿式摩擦离合器的热特性分析模型;研究了湿式摩擦离合器中摩擦副上热流密度的计算方法和施加方式;运用热流耦合方法,考虑了油液的散热作用,分析了离合器内各对摩擦副上的油液分布及温度分布。研究结果表明:钢片上和摩擦片上的油液分布不均造成钢片和摩擦片上温度分布不均;不同钢片和摩擦片上的温度分布受片上油液分布及该片热传导性能的影响,呈现出不同的温度分布规律。

关键词：湿式摩擦离合器钢片摩擦片温度场计算流体动力学(CFD)