组合压气机性能和流场的数值模拟研究

针对航空发动机组合压气机的设计,采用定常数值模拟方法,对某轴流离心组合压气机的内部流场进行了分析,以探索其内部流动规律.最后将计算结果与试验结果做了比较,得出结论.     

外啮合齿轮泵内部两相流动的数值模拟

应用动网格和气穴模型,对某外啮合齿轮泵进行三维数值模拟研究,分析齿轮泵的总体性能和内部流场特性,得出齿轮泵流量随进口压力减小的变化规律,模拟其内部气穴的产生、运输以及破灭过程。计算结果表明,在齿轮泵的工作过程中啮合处会产生气穴。若泵进口腔的压力较高,气穴就会随着工作液的填充而迅速消失,齿谷输送的工作液中不会包含气穴,齿轮泵的流量只会随进口压力的降低略微下降;若泵进口腔的压力过低,气穴不但难以消失,而且还会被齿谷输送走,导致齿轮泵质量流量迅速下降。齿轮泵进口压力越低,则输送的工作液中气体所占的比体积越高,质量流量下降越明显。     

一种斜流式叶轮滑移因子计算模型的试验验证

对一种新的可用于斜流式叶轮的滑移因子计算模型进行了试验验证,分析结果表明:(1)该计算模型可以有效地用于斜流式叶轮滑移因子的计算;(2)计算结果在小流量系数的情况下吻合较好,在大流量系数的情况下偏差较大.     

冷气系统设计及性能研究

针对飞机应急放油和弹射救生冷气系统设计需求，运用多孔介质和平行圆板方法建立了冷气系统泄漏模型。根据冷气系统附件分布、管路走向和工作环境，计算出了系统的压力分布、流量分布以及各部件泄漏特性和整体网络泄漏特性。计算结果表明该飞机冷气系统满足设计要求。     

航空发动机内流空气系统通用分析软件设计

为了对航空发动机内流空气系统进行性能分析,研究了一种全新的、高效的发动机空气系统通用分析软件.软件以流动换热的网络算法为基础将发动机内流空气系统分解成由相应的典型元件和节点组成的网络,采用有限的元件和流动介质类型描述发动机内流空气系统.软件前台采用图形建模方式生成网络计算模型,后台采用了网络自动识别技术,方便了复杂网络的建立.可视化界面及支撑数据库,提高了软件的易用性.最后,对某航空发动机内流空气系统进行了计算分析,获得了空气系统内空气压力和温度分布以及各支路的流量分配,说明了软件应用于空气系统计算的可行性.     

端面间隙对齿轮泵性能影响的数值模拟研究

基于给定的不同端面间隙,利用动网格技术,对航空发动机润滑系统中的供油齿轮泵进行全三维非定常数值模拟研究,初步分析不同端面间隙对齿轮泵性能的影响规律.结果表明:在相同的转速条件下,随着端面间隙的增加,齿轮泵的容积效率明显下降,但流量脉动幅度未见显著变化;在相同的端面间隙条件下,随着转速的增加,齿轮泵的容积效率略有提高.     

斜流式压缩机一体化设计

研究了适用于斜流式压缩机的一体化设计技术,并基于一维设计方法简述了单级斜流式压缩机的设计.一维与三维性能分析的结果表明,采用一体化设计技术进行斜流式压缩机设计具有可行性.     

航空发动机附件机匣热分析研究

综合热网络法和有限元软件Ansys的优势,建立一种航空发动机附件机匣热分析计算方法.用Foman语言开发基于热网络法的附件机匣内部元件热分析模块,用APDL语言开发基于有限元软件Ansys的壳体热分析模块,2个模块之间存在数据交换和迭代联算.通过对某航空发动机附件机匣进行热分析计算,获得附件机匣的温度场分布、生热量以及润滑油出口温度,说明了该计算方法应用于附件机匣热分析计算的可行性.     

航空发动机供回油流路流动换热数值仿真

为得到某航空发动机润滑系统的供回油流路在发动机最大工作状态下的流量分配和温度分布,采用GASLS系统对该流路进行了数值仿真.经过结构分析,构建了该供回油流路由仿真元件与节点组成的网络仿真模型.对流路中的轴承腔和换热器两类复杂部件,为降低整体网络的复杂度,分别对其独立进行仿真分析得到其工作特性,然后以组合仿真元件形式代人供回油流路的整体仿真网络进行计算.在给定的试验条件下,采用一维网络算法,得到稳态情况下供回油流路关键节点处的流量、压力和温度分布.最终的仿真分析结果与试验参考值吻合较好.     

飞机重力供油的计算研究

基于网络算法和时间微分思想,建立了一种新的飞机燃油系统的重力供油瞬态计算模型,解决了飞机重力供油的多支路交叉和瞬态过程的模拟问题。针对某型飞机燃油系统油箱和管路分布、发动机工况以及飞机飞行状态,计算了不同状态下飞机重力供油时,随着时间的变化,系统的压力分布、各油箱液面高度以及流量分配。计算结果用于某型飞机燃油系统的验证计算,效果良好。