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机匣处理对跨声速离心压气机性能影响

推进技术 2017年第4期38卷 772-778页

作者：曹四中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

为了探索自循环机匣处理对跨声速离心压气机影响,利用全三维数值模拟方法对应用自循环上游槽封闭机匣、自循环机匣处理和光滑壁面机匣结构三种情况下的跨声速离心叶轮进行了详细研究。对比结果表明:机匣处理抽吸槽结构本身对离心级的影... 详细信息

为了探索自循环机匣处理对跨声速离心压气机影响,利用全三维数值模拟方法对应用自循环上游槽封闭机匣、自循环机匣处理和光滑壁面机匣结构三种情况下的跨声速离心叶轮进行了详细研究。对比结果表明:机匣处理抽吸槽结构本身对离心级的影响很小;自循环机匣处理使得在近失速区域离心级压比和效率有所增加。通过详细的流场分析表明:机匣处理可以降低叶片尖部负荷;自循环机匣处理通过引走叶轮通道内气流并回流到上游,可以延缓叶轮进口攻角的变化和激波的推进,从而延缓离心叶轮的失速。

关键词：机匣处理自循环数值模拟离心压气机

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套筒配合间隙对燃烧室出口温度场品质的影响

推进技术 2016年第6期37卷 1015-1021页

作者：江立军曹俊严明超王利邬俊宋阁中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

为了研究燃烧室头部涡流器套筒与冷却片配合间隙对燃烧室出口温度场品质的影响规律,分别针对0.1mm,0.15mm及0.2mm三种不同间隙宽度情况进行了燃烧室性能试验研究,并采用数值模拟方法对其影响机理进行了分析。结果表明,通过间隙的环状射... 详细信息

为了研究燃烧室头部涡流器套筒与冷却片配合间隙对燃烧室出口温度场品质的影响规律,分别针对0.1mm,0.15mm及0.2mm三种不同间隙宽度情况进行了燃烧室性能试验研究,并采用数值模拟方法对其影响机理进行了分析。结果表明,通过间隙的环状射流对涡流器旋转射流方向、燃烧室主燃区流场结构以及燃油质量分布均有较大影响。随着间隙宽度增加,燃烧室出口温度分布系数增加了29%,径向温度分布曲线的高温点向叶根方向的移动距离超过10%叶片高度,燃烧室出口温度场品质急剧恶化。

关键词：航空航天推进系统燃气涡轮发动机燃烧室出口温度场

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航空发动机涡轮叶片的多学科设计优化

航空动力学报 2005年第5期20卷 795-801页

作者：吴立强尹泽勇蔡显新中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

叙及了多学科设计优化技术在航空发动机涡轮叶片设计中的应用研究,对涡轮叶片多学科设计优化方法进行设计的具体实施过程进行了介绍,讨论了结构、气动、传热、强度、振动和寿命以及优化算法等跨学科之间进行耦合优化设计的理论和方法。... 详细信息

叙及了多学科设计优化技术在航空发动机涡轮叶片设计中的应用研究,对涡轮叶片多学科设计优化方法进行设计的具体实施过程进行了介绍,讨论了结构、气动、传热、强度、振动和寿命以及优化算法等跨学科之间进行耦合优化设计的理论和方法。文末给出了一计算实例。

关键词：航空、航天推进系统多学科设计优化涡轮叶片设计气动传热强度振动

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高旋转数下大宽高比矩形通道换热特性研究

推进技术 2018年第3期39卷 583-591页

作者：李洋刘涛中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

针对大宽高比矩形通道,采用铜块加热法,在Re=1×104~2×104和Ro=0~1.23内实验研究了旋转通道内展向及流向的换热特性。结果表明,静止下的大宽高比通道表现出非常强的展向换热不均,而旋转的引入削弱了展向换热差异,对低半径区的外侧换热... 详细信息

针对大宽高比矩形通道,采用铜块加热法,在Re=1×104~2×104和Ro=0~1.23内实验研究了旋转通道内展向及流向的换热特性。结果表明,静止下的大宽高比通道表现出非常强的展向换热不均,而旋转的引入削弱了展向换热差异,对低半径区的外侧换热可提高50%~90%;同时,在通道中段的前缘面换热随着旋转数的增大先减弱后增强,存在一个对应最低局部换热的临界旋转数(Roc=0.2~0.5);高旋转数下(Ro≥0.6),除内侧区域前缘面外,通道其他位置处的前缘面和后缘面换热均受到强化和改善,最高可达静止的2倍水平。

关键词：叶片冷却高旋转数大宽高比实验研究

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一体化过渡段大叶片对涡轮部件气动影响研究

推进技术 2017年第4期38卷 779-786页

作者：杨杰刘冬华潘尚能中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

为了理清一体化过渡段中大叶片的引入对涡轮部件气动性能和流动情况造成的影响,以带一体化动力涡轮过渡段的发动机的整个涡轮部件为研究对象,通过采用数值模拟的方法对其流动进行了研究。研究结果表明在地面起飞和最大巡航两种发动机工... 详细信息

为了理清一体化过渡段中大叶片的引入对涡轮部件气动性能和流动情况造成的影响,以带一体化动力涡轮过渡段的发动机的整个涡轮部件为研究对象,通过采用数值模拟的方法对其流动进行了研究。研究结果表明在地面起飞和最大巡航两种发动机工作状态下,一体化过渡段中大叶片的引入对低压涡轮和动力涡轮的性能均有显著影响,膨胀比和功率的影响量级达到1%;低涡动叶和动涡一导轴向力的影响量级分别为2%和5%;动涡一导和动涡一动进口气流角的影响量级分别为0.5°和2.5°。由于地面和空中两种状态下动力涡轮和排气支板的工作状态不同,故一体化过渡段大叶片的引入对其气动损失的影响机理不同,从而造成其损失和效率的变化趋势和量级不同。

关键词：涡轮一体化过渡段大叶片气动影响地面起飞最大巡航

涡轴发动机细长柔性转子动力特性及高速动平衡技术研究

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振动与冲击 2012年第7期31卷 162-165,170页

作者：邓旺群王桢舒斯荣杨海中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

建立涡轴发动机动力涡轮转子动力特性有限元分析模型,计算得到转子的前三阶临界转速值,在高速旋转试验器上完成全转速范围内的动力特性和高速动平衡试验,实测得到转子在额定工作转速范围内高速动平衡前后等状态下振动幅值随转速的变化曲... 详细信息

建立涡轴发动机动力涡轮转子动力特性有限元分析模型,计算得到转子的前三阶临界转速值,在高速旋转试验器上完成全转速范围内的动力特性和高速动平衡试验,实测得到转子在额定工作转速范围内高速动平衡前后等状态下振动幅值随转速的变化曲线,研究结果表明:建立的计算模型反映了转子的真实情况,高速动平衡效果良好,解决了型号研制过程中的一项关键技术。

关键词：涡轴发动机动力涡轮转子动力特性高速动平衡

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涡轮多学科优化中的气动设计技术探讨

航空动力学报 2012年第3期27卷 635-643页

作者：潘尚能罗建桥中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

通过对涡轮多学科优化的分析,讨论了多学科优化中的气动设计技术.提出了基于叶栅特征参数和贝塞尔函数的二维叶栅参数化造型方法,并结合积叠轴的掠、弯形成三维复杂几何叶片成型技术.通过对气动优化过程中的数学模型分析,给出了一般要... 详细信息

通过对涡轮多学科优化的分析,讨论了多学科优化中的气动设计技术.提出了基于叶栅特征参数和贝塞尔函数的二维叶栅参数化造型方法,并结合积叠轴的掠、弯形成三维复杂几何叶片成型技术.通过对气动优化过程中的数学模型分析,给出了一般要求的约束条件,并根据不同阶段的气动设计和约束条件提出了分阶段嵌套优化方法.针对三维气动计算,对商用软件CFX进行了二次开发,实现了三维计算的自动分网、建模、求解和后处理.最后,结合具体算例完成的优化设计结果表明,其涡轮效率提高了约2.3%,工作叶片数减少13.21%,叶片叶身总质量下降8.96%.

关键词：多学科优化涡轮气动设计叶片造型三维计算

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航空发动机燃烧室出口高温热电偶校准技术

航空动力学报 2016年第4期31卷 769-774页

作者：杨灿吴伟力熊义彬姚峥嵘中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所湖南株洲412002

在高温校准风洞上,对测量航空发动机燃烧室出口温度气冷式和非气冷式这两种形式的高温热电偶进行校准,确定了高温热电偶的辐射修正系数.校准实验结果表明:高温热电偶的辐射误差随气流速度和压力的增加而降低,而且气流温度与航空发动机... 详细信息

在高温校准风洞上,对测量航空发动机燃烧室出口温度气冷式和非气冷式这两种形式的高温热电偶进行校准,确定了高温热电偶的辐射修正系数.校准实验结果表明:高温热电偶的辐射误差随气流速度和压力的增加而降低,而且气流温度与航空发动机机匣壁面温度的温差越大,辐射误差也越大.比较两种结构形式的高温热电偶,非冷却式高温热电偶的测量误差比气冷式高温热电偶的相对较小.

关键词：高温热电偶校准辐射修正系数误差燃烧室出口温度航空发动机

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小型航空发动机特点及换热问题综述

南京航空航天大学学报 2016年第3期48卷 310-316页

作者：黄勇李维贺宜红中国航空动力机械研究所株洲412001

首先介绍了小型航空发动机尺寸小、结构紧凑、转子转速高、长度短、工作环境恶劣等特点,然后基于这些特点提出了小型航空发动机在换热领域中进气系统防冰、离心压气机换热、燃烧室换热、涡轮盘换热、涡轮叶片外表面换热和涡轮叶片内换... 详细信息

首先介绍了小型航空发动机尺寸小、结构紧凑、转子转速高、长度短、工作环境恶劣等特点,然后基于这些特点提出了小型航空发动机在换热领域中进气系统防冰、离心压气机换热、燃烧室换热、涡轮盘换热、涡轮叶片外表面换热和涡轮叶片内换热等独特问题,最后分析了中国小型航空发动机换热领域的现有技术水平和下一步发展方向。

关键词：小型航空发动机换热技术现状发展方向