基于Dymola/Mbdelica的航空燃气涡轮访真研究

设计开发新的航空发动机是一项复杂耗时的工程．而计算机仿真是一种有效的解决办法，因此开发比较通用的仿真模型已成为一种发展趋势。本文利用模块化建模的方法．把航空燃气涡轮分为流动模块和容积模块两部分．并采用新型仿真软件Dymola／Modelica编制了相关仿真程序库。该模型库具有层次化的结构，以及可扩展、标准化的特点。以涡轮为例建立了可扩展的航空燃气涡轮程序库，并利用该程序库与其它模型库结合．搭建了一个带开关磁阻电机的混合排气航空发动机模型，得到了合理的仿真结果．验证了该方法的可行性及推广应用价值。     

燃气透平静叶栅的弯扭气动设计分析方法

给出了一个适用于弯扭燃气涡轮静叶栅的气动设计分析通流计算方法。采用Ｓ２流面流函数方程做为主控方程，而热力气动参数的计算采用变热比求解方法，损失模型以修正的安利－马歇森模型为基础，二次流损失的计算考虑了弯叶片的影响。用此方法对一小展弦比涡轮级静叶栅进行不同弯曲角的弯扭联合成型气动设计，合理地反映了叶栅内流场特性。     

高压比离心压气机设计及试验验证

单级离心压气机在中小型航空燃气涡轮发动机中得到了广泛的应用,为了探索高压比离心压气机设计技术,本文利用离心压气机设计系统完成了一台单级压比5.2的离心压气机设计,突破了跨音速离心叶轮、紧凑式扩压器设计关键技术,总结了高压比离心压气机设计方法,并在高速压气机试验台上完成了试验验证,结果表明,该离心压气机内流流动参数分布合理,各项性能完全满足设计指标要求。     

12V240燃气发动机预混合系统的设计

根据自主开发的12V240燃气发动机的总体设计方案及燃气发动机自身的特点,对燃气发动机燃料空气预混合系统的原理及结构设计进行了介绍,并对该系统中关键零部件的设计和特点进行了分析。实际应用表明:所设计的预混和系统结构合理,达到了预期应用效果。     

增压级末级流路和末级静叶安装角优化设计

为了改善增压级流场特性、提升包括增压级在内的低压压气机部件的性能水平,本文开展了增压级末级流路和末级静叶安装角的优化设计。通过优化增压级末级动叶和静叶的进口马赫数,验证了末级流路大曲率变化特征对于叶片根部流场的影响;通过优化末级静叶的安装角,降低了内涵支板对上游流场的堵塞效应;在此基础上,实现了低压压气机部件性能水平的提升。三维数值求解结果表明,低压压气机部件设计工况的效率提升了0.30个百分点;末级静叶进口静压的最大值下降了约2 000 Pa,进口静压的周向不均匀性明显降低。本文的研究成果在大涵道比航空发动机压缩部件的气动设计中具有重要的工程应用价值。     

涡轮大扩张过渡段的流动分离与控制数值研究

现代高性能涡轮机械中,研究者一直在努力提高其气动性能,体现在涡轮气动参数设计上就是：每个级利用最大焓降、最小的轴向长度、最少的每排叶片数、设计工况最高的效率。这些气动设计特点使得航空涡轮低压级静叶入口段具有较大的向外扩性,给发动机内外端壁及其高低压过渡段的设计带来了难度。通过数值模拟,探讨了一种减小扩压段流动分离的型线设计方法。     

我国自行研制的燃气轮机制造完成

ＱＤ - 12 8燃气轮机是由我国第一个航空发动机设计研究所、我国大型航机研究设计和实验基地———沈阳航空发动机设计研究所设计 ,由沈阳黎明航空发动机集团公司自筹资金与西安航空发动机集团公司共同加工制造完成的。ＱＤ - 12 8燃气轮机设计时采用了先进航空机种的技术和结构 ,其燃气发生器部分是由我国自行设计的某航空发动机改制而成 ,动力涡轮部分则采用了先进的成熟技术设计。在研制中 ,设计研制人员吸取了国内外航机改燃机的经验教训 ,对长寿命使用中容易发生的耗损型、蚀损型和磨损型等故障都采取了有效的改进防护措施。其制造所需…     

某涡轴发动机燃气涡轮性能研究

利用数值模拟的方法对某涡轴发动机的燃气涡轮部分进行性能研究,计算结果同实验数据结果吻合较好,性能曲线显示该燃气涡轮具有较宽广的稳定工作范围.研究发现静叶叶栅出口为超音速流动,具有后加载叶型的特征,其叶栅总能量损失较小;动叶叶栅前缘负倚较大,在吸力面前缘位置有较大的压力变化,叶栅内部通道涡和间隙泄漏涡掺混导致较大的能量损失.     

航空发动机涡轮叶片气膜冷却孔设计与制备技术研究进展

随着先进航空发动机对涡轮前燃气温度需求不断提升,涡轮叶片高效冷却设计技术成为亟待解决的瓶颈技术,而气膜孔冷却是涡轮叶片高效冷却设计的核心技术。本文基于航空发动机涡轮叶片采用耐高温复合材料与高效气膜冷却结构相结合的技术发展背景,综述国内外相关研究工作的进展,从涡轮叶片气膜孔的冷却机理、气膜孔的空间几何结构设计技术、气膜孔表面完整性制备技术等方面,深入总结分析涡轮叶片气膜冷却设计与制备技术领域取得的研究成果,重点论述了各国异型气膜冷却孔的设计与制备技术,并提出我国在该技术上存在的差距及未来研究重点。     

热喷涂技术在航空发动机上的开发与应用

本文介绍了成都发动机公司在现代航空燃气涡轮发动机上,喷涂热障,封严,耐涂层的开发应用实例和质量控制体会。     

NY6200燃气发动机电控系统的设计

以燃气发动机为控制对象,设计了一种基于可编程控制器和新型燃气控制器的燃气发动机电控系统。基于NY6200可编程控制器的控制系统扩展性好,能满足燃气发动机多种控制功能的要求;抗干扰能力强,能满足燃气发动机多种使用环境;开发周期短,能快速满足燃气发动机多种市场需求。基于新型燃气控制器的燃控系统对空燃比控制精度高,响应速度快,能使得燃气发动机燃烧效率得到提升。通过实际运用表明,该设计达到了预期目的,保证发动机正常运行。     

大型燃气轮机透平第一级静叶表面温度分布的计算方法

利用附加源项法计算叶片外表面换热系数及温度分布,编制叶片内部冷却计算程序及壁面导热程序,应用该程序计算了某大型燃气轮机第一级静叶表面温度分布,对燃气涡轮叶片先进的内外部冷却系统设计方法的消化吸收奠定了基础。     

利用数值分析方法提高涡轮叶片的冷却效率

正据《Теплоэнергетика》2013年2月刊报道,俄罗斯"航空发动机"无限股份公司的专家分析了未来燃气轮机装置涡轮第1级静叶的新结构。在共轭概念的基础上,利用软件包MNSYS CFX13.0数值模拟了叶片的热力状态。根据热流分布确定了叶片的危险部位,分析了提高冷却效率的措施。     

考虑冷气掺混和采用复合倾斜叶栅的航空燃气涡轮准三维气动设计

采用准三维的计算方法,对一台两级航空燃气涡轮的低压导叶进行了改造设计,采用复合倾斜叶片以提高涡轮效率。对叶片倾斜和冷气掺混所引起的问题进行了处理和分析。     

某型航空活塞式发动机气缸内沉积物生成机理

针对某型航空活塞式发动机存在由气缸内沉积物诱发气缸压缩性衰减的问题,以相同运行条件下未出现类似故障的不同型号的发动机作为对比,通过对故障发动机气缸内沉积物的微观形貌及成分分析,结合该型发动机的结构设计和运行数据,分析这种气缸内沉积物的形成机理．结果表明：气缸内燃气温度过低是形成气缸内沉积物的充分条件,而该型发动机燃油系统设计特性造成空中慢车时气缸内混合气过富油是其缸内燃气温度过低的主要原因．由此提出,以提高小功率状态下缸内燃气温度为目的的控制排气温度不低于427℃的测试方案,经实践验证有效．     

转子的正、反转对低压涡轮导向器的影响

《Теплознергетика》2005年6月号报导了莫斯科航空学院和俄罗斯中央航空发动机研究所针对低压涡轮转子相对于高压涡轮转子正、反转的情况，研究了它们对低压涡轮第一级导向器的影响。基于中央航空发动机研究所制定的三维方法，进行了在其转子正、反转条件下双轴燃气发生器低压涡轮第一级导向器的优化和初步设计。     

发动机大型复杂组合结构的静动态设计CAD系统的应用

应用CAD和运用优化设计技术、仿真技术、模型技术等现代工程设计方法，构成发动机复杂组合结构静、动态设计系统，可以解决发动机设计中的决策和可靠性问题。应用该系统可提高工程设计质量，并缩短研制过程。     

涡轮增压器与燃气发动机的匹配及主要增压参数的计算

增压燃气发动机要获得良好的性能,就必须解决好燃气发动机与增压器的匹配问题,因此如何实现燃气发动机与增压器的良好匹配是一个十分重要的问题。本文重点介绍了预混合后增压燃气发动机增压器选配时主要增压参数的计算分析,并提出了燃气发动机定压排气系统涡轮增压器匹配的基本步骤,为增压器的匹配设计提供依据。     

燃气透平第一级叶片燃气侧的流动与换热特性研究

对某重型燃气轮机透平第一级叶栅通道内无气膜冷却下的三维黏性流动与传热特性进行了数值模拟,对比了不同来流湍流度对叶片燃气侧流动与换热特性的影响,分析了静叶非定常尾迹对动叶换热特性的影响.结果表明:来流湍流度对静叶表面的换热特性有明显的影响,但对动叶表面换热特性的影响很小;静叶尾迹对动叶表面的换热特性影响较大.     

NY6200燃气发动机设计开发

介绍了NY6200燃气发动机的设计开发,对发动机控制原理、系统结构、样机试验和现场运用进行了说明。实际运用情况表明,NY6200燃气发动机设计结构合理,达到了目标要求。