轴向间隙引气对双级轴流式压气机性能及流场影响的数值研究

采用数值模拟的方法,研究了引气对某双级轴流压气机气动性能的影响。数值计算所获得实壁机匣总性能与试验结果符合良好,结果表明,在靠近第二级转子前缘处的机匣引气能够有效地提高压气机的失速裕度的同时,对压气机的压比和效率影响较小,分析了引气对压气机顶部区域流场结构的影响。     

基于GasTurbTM的双转子涡扇发动机性能研究

基于国内外涡扇发动机及其部件特性研究结果，本文旨在以双转子高涵道比涡扇发动机E³某型号为研究对象，通过GasTurb^TM仿真平台，建立动态部件模型。基于相似理论及模化原理，在核心机工作点匹配约束条件下，对其部件特性进行研究，从而获得航空发动机在非稳定工况下的整机性能和工作特性。研究结果表明：在其他条件一定的情况下，双转子发动机的核心机效率和流量随高低压转子转速的增大而增大，伴随着涡轮前温度的升高，推力逐渐增大，耗油率先增大后减小；高压压气机的增压比偏离设计值的程度对油耗影响较为明显。     

某型十级高压压气机进口总压周向畸变试验研究

以某型高压压气机为试验对象,研究了进口总压180°周向畸变对该压气机性能的影响。开展进口均匀进气和总压周向畸变条件下的压气机特性录取试验,并对试验结果进行了对比分析。结果表明:进气周向畸变导致压气机性能恶化,流量、效率均有一定程度的下降;周向畸变对高转速影响较大,随着转速降低影响逐渐减弱。     

直升机环境控制系统涡轮冷却器的性能仿真和试验验证

提出了借助涡轮试验特性曲线簇,以各膨胀比最高效率点为基础来求解涡轮非设计状态性能的方法,并据此编写VC 程序进行涡轮性能仿真;进行了某型机环境控制系统涡轮地面试验,对涡轮性能仿真模型进行了验证,结果表明仿真计算值与试验值吻合得较好,能满足工程实际需要.     

叶片加工超差对高压压气机性能影响和敏感性分析

在航空发动机中,高压压气机叶片的加工超差难以避免,势必对压气机的气动性能造成影响。以某高压压气机后面级作为研究对象,采用数值模拟方法,对典型的高压压气机加工超差种类进行敏感性分析。首先,选取位置度、轮廓度及扭转度三种典型加工超差,采用高斯分布概率密度函数确定超差分布;其次,通过数值模拟,研究加工超差对高压压气机等熵效率、总压比等气动性能的影响规律,提取气动性能对各类超差的敏感性参数。研究结果表明,当叶型位置度变化时,气动性能基本都呈恶化趋势,其中动叶根部轴向位置度某种变化情况使得喘振裕度减少25%之多;轮廓度与扭转度的变化与高压压气机气动性能呈负线性的变化趋势;在这三种典型超差类型中,高压压气机气动性能对扭转度及轴向位置度超差的敏感性较大,周向位置度和轮廓度次之。     

分流叶片周向偏移对高速离心压气机内部流场和性能的影响分析

为研究分流叶片的周向位置对氢燃料涡轮增程器的高速离心压气机叶轮性能的影响,利用CFD对5种不同周向位置的分流叶片的离心压气机进行数值模拟分析。结果显示,分流叶片的周向位置对离心压气机性能影响明显,分流叶片两侧通道内流场情况差异较大;分流叶片适当靠近主叶片吸力面侧时,效率提升明显。     

对转涡轮低压转子叶片的流固耦合数值分析

采用对转涡轮设计能提高航空涡轮发动机性能,其中无导叶方案是发展趋势之一。在无导叶对转涡轮中,低压转子叶片受到较大的高压转子出口气流激励。基于ANSYS/CFX软件,采用流固耦合数值分析方法对低压涡轮转子叶片进行了分析,得到了高压涡轮转子叶片尾流作用下的低压涡轮转子叶片振动的应力和变形变化规律。叶片温度对振动应力和位移的平均值、幅值和周期的影响较大,叶片材料密度对振动周期产生明显的影响,高低压转叶轴向间距的选择应兼顾涡轮效率等因素。     

导向器叶片尾缘厚度对涡轮性能影响研究

某型低压涡轮导向器的冷却方式为"尾缘劈缝"冷却,叶片尾缘处的复杂结构降低了其制造精度。通过计算分析不同叶盆尾缘厚度D1和叶背尾缘厚度D2下的涡轮流场和性能,并与原型叶片计算结果进行了对比分析。研究结果表明:(1)尾缘厚度偏离原型叶片尾缘厚度,涡轮效率降低,涡轮效率的降低幅度与尾缘厚度的偏离程度成正比。(2)尾缘厚度的变化对涡轮功的影响较小。(3)尾缘厚度D1的变化对涡轮流量的影响较大,增大D1涡轮流量降低D2对涡轮流量的影响较小。     

电动增压器对废气涡轮增压器影响的试验研究

利用交流电动增压器串联于增压中冷公交车增压气路中消除加速烟度。利用电动增压器可瞬间增大增压柴油机自由加速时进入柴油机缸内的新鲜空气,同时增大废气涡轮增压器的角加速度,提高其动态响应,改善柴油机的低速性能。通过不同压气机型号电动增压器流量特性与工作电流特性试验以及道路试验的试验数据,证明增大电动增压器压气机叶轮直径可增大进气流量,更大幅度地提高废气涡轮增压器的动态响应。引入压气机特性参数数学表达式,分析电动增压器辅助增压时,对废气涡轮增压器的影响以及对其动态响应的影响。电动增压器可增大柴油机自由加速时废气涡轮增压器的角加速度,且电动增压器的质量流量越大,角加速度增大越明显。而质量流量越大,电动增压器消耗的功率越大。利用压气机叶轮直径为90 mm的电动增压器可将原机自由加速烟度降低54%左右。     

启动条件对涡扇发动机高原启动影响研究

针对涡扇发动机装机后高原地面启动出现超温热悬挂现象,研究了发动机初始温度和启动机初始压力对高原地面启动的影响。不同的启动方式对启动机供能存在差异,启动机初始压力越大,启动时间越短。打开引气功能可增大压气机工作裕度,预防热悬挂。发动机启动温度较低时,启动时间较长,发动机启动温度较高时,可能引起发动机超温。提高启动机初始压力、降低启动初始温度、打开引气功能可以提高发动机启动成功率,减少启动时间。     

高低温循环对二级增压系统性能影响研究

采用一维模拟计算方法,针对级间中冷高低温循环,进行了二级增压系统性能研究。研究结果表明:二级增压压力一定时,中冷器出口温度越高,中冷器压降越大;高压级压气机进口总压一定时,二级增压总压比随中冷器出口温度的上升而下降;中冷器出口温度并不影响低压级压气机效率,而对高压级压气机效率的影响还与其进口总压有关;二级增压系统总效率同时受中冷器出口温度和高压级压气机进口总压的影响。     

空气涡轮起动机参数分析

设计飞机动力系统时，需要对指标需求进行分析和论证，并提出设备研制需求。某飞机发动机的起动采用空气涡轮起动机，对这一发动机的起动过程进行分析，进而确定发动机起动功率需求。分析空气涡轮起动机的工作参数，并且从引气流量需求、引气温度需求、引气压力需求、引气功率需求四个方面对空气涡轮起动机辅助动力装置的引气参数需求进行分析。     

压气机性能评估方法及其对△EGT的影响研究

针对大修后单元体性能评估的需求,通过计算单元体效率衰退量和流通能力衰退量实现压气机性能评估。依据热力学原理采用发动机试车数据中压气机进出口总参数计算多变过程下压气机效率;基于单元体性能衰退对测量参数影响的小偏差系数矩阵,通过敏感性分析、相关性分析选择受压气机流通能力衰退影响较大的参数,建立压气机流量计算模型;基于最小二乘法建立单元体效率、流通能力衰退量对贡献率模型;使用均方根误差检验模型精度,验证了所提出的压气机流量计算模型和贡献率模型的准确性,为单元体的性能评估提供参考。     

某型高压压气机低转速可调静叶角度优化试验研究

以某十级高压压气机为研究对象,开展了不同可调静叶角度下的压气机特性录取。基于试验测量获得的级间特性结果,着重对其中单级性能最为恶劣的级开展可调静叶角度优化,以改善压气机级间匹配。试验结果表明,采用优化的可调静叶调节角度后,该压气机低转速性能得到改善,效率和喘振裕度均有提升。     

高空、低速、低雷诺数对发动机部件及整机性能的影响研究

为研究FWS-9发动机作为高空无人飞行平台动力装置的可行性,在对发动机旋转部件(压气机、涡轮)雷诺数修正的基础上,研究了高空、低速、低雷诺数对发动机部件(风扇、压气机、主燃烧室和涡轮)和整机性能、稳定性的影响规律。     

使用条件对民航发动机涡轮叶片蠕变寿命的影响分析

发动机使用条件及自身健康状况对涡轮叶片的实际使用寿命有重要影响。以民航发动机为对象,借助发动机性能仿真模型和拉森-米勒蠕变寿命预测模型,研究了发动机性能退化、大气温度变化以及减推力起飞对涡轮叶片蠕变寿命的影响。通过仿真实验研究发现：发动机性能衰退加速了涡轮叶片的寿命损耗,压气机效率损失3%即可导致涡轮叶片蠕变寿命减少80%;随大气温度的升高,涡轮叶片蠕变寿命呈指数规律递减;减推力起飞对涡轮叶片延寿效果比较明显,但随着推力的进一步减小,对涡轮叶片的延寿效果却不再显著。     

几何调节对变循环核心机过渡态性能影响研究

本文针对几何调节对变循环核心机过渡态性能影响开展研究,分析了供油规律、核心机驱动风扇级(CDFS)导叶角度、外涵喷管面积对变循环核心机影响。仿真结果表明:在现有部件特性和仿真模型基础上,变循环核心机加速过程中CDFS导叶角度变化对加速时间影响较小,但会影响CDFS稳定裕度,裕度最大变化5%;减速过程中CDFS导叶角度变化对燃烧室稳定燃烧有一定影响。加速过程中,不同的外涵喷管面积调节规律对CDFS和压气机稳定裕度影响较大;减速过程中对CDFS稳定裕度有一定影响,但对压气机稳定裕度影响较小。     

针对脉冲发电机突变负载的微型燃气轮机工作性能研究

为分析有动力涡轮的微型燃气轮机在带动脉冲发电机中的性能,建立带动力涡轮的微型燃气轮机数学模型.因有动力涡轮的微型燃机是由动力涡轮驱动负载,其负载变化对燃机核心机影响不大,但为了使动力段转速恢复稳定而采用的改变供油量方法会对核心机产生很大影响.基于所建立的微型燃气轮机数学模型对其进行仿真计算,研究了该燃机设计点性能参数、...     

整体精密铸造柴油机增压器涡轮和压气机叶轮

在毛主席无产阶级革命路线指引下,随着教育革命的不断深入发展,我们精密铸造小组于71年初与我院船舶内燃机设计与制造专业采用熔模精密铸造离心浇注工艺整体铸造出25DJ型柴油机增压器涡轮和压气机叶轮。经过二年多的不断试验,增压器涡轮在500℃温度下,压气机叶轮在60℃温度下经2,4000转/分的运转,性能和效率达到设计要求。     

侵入式探针对单级高压涡轮的性能影响

文章以E3高压涡轮为研究对象,研究侵入式探针对单级高压涡轮的气动性能影响机理,分析在高温高速气体冲击下探针自身所产生的形变.结果表明探针在转子出口测试截面,会影响涡轮的总体性能,使涡轮等熵效率降低,探针尾流区域熵增,尾迹与主流产生掺混损失,出口气流角发生改变.探针在安全范围内发生形变,且与发动机无共振隐患.