噪声环境下压气机叶片断裂故障试验

针对某发动机高压转子叶片断裂故障,开展了发动机压气机专项试验验证工作,并在试验中进行了压气机内部噪声测试。通过分析转子叶片振动大时噪声信号的频谱和特征频率的变化过程,得出高压转子叶片在故障时的振动为非同步振动的初步结论,并且特征频率的声源传播方向是由压气机后部向前传播,该结论对转子叶片断裂故障的分析讨论提供了有重要价值的参考依据。     

面向航空发动机多传感器并行预测模型的设计与实现

为了准确预测航空发动机工作时传感器数据的变化趋势,有效监控航空发动机的工作状态,该文就发动机高压压气机转子转速、燃烧室燃油喷嘴压力、涡轮后温度等数个航空发动机主要传感器数据,使用滑动窗口算法截取子序列构建数据集并对其进行标准化.提出了一种基于Seq2Seq的面向航空发动机多传感器数据预测神经网络模型(AMSDPNN),...     

叶片破损对压气机性能的影响

为了研究叶片破损对压气机内部流场的影响机理,本文针对带有破损的跨音速压气机叶片进行气动性能变化规律和机理研究。通过NASA rotor 37实验结果验证了计算方法的准确性,利用数值仿真研究了叶片破损对压气性能的影响规律,并对2种典型工况下叶片破损前后的流场结构进行对比分析,探讨引起性能变化的具体原因。研究表明：叶片破损会导致压气机的压比降低0.663 1%、绝热效率降低0.787 7%,且压气机的稳定裕度降低更为明显。叶尖破损主要对叶顶流场结构产生影响,使叶顶区域泄漏流增强,当其与激波相互作用时,通道内产生了流动堵塞和流动损失。本文研究成果可为实际服役中的航空发动机特性评定提供理论参考。     

V2500发动机EGT虚假指示

东航机队A320FAM机队所选发动机型号分为GE公司的CFM56发动机和IAE公司的V2500发动机.V2500发动机是国际航空发动机公司(IAE)研制生产的双转子,轴流式,高涵道比涡轮风扇发动机.V2500发动机的低压转子包括1级风扇、4级低压压气机、5级低压涡轮,高压转子包括10级高压压气机和2级高压涡轮.其燃烧室为环形燃烧室.发动机采用了宽弦风扇叶片、"浮壁"式燃烧室、单晶涡轮叶片和粉末冶金涡轮盘、叶尖间隙主动控制和全权限数字电子控制系统(FADEC),降低了发动机的燃油消耗率,提高了发动机的可靠性和发动机的竞争力.     

航空发动机压气机叶片疲劳寿命的研究

根据航空发动机压气机在实际工作中已用时间不同的两组叶片的恒幅振动疲劳试验数据 ,通过统计分析确定其疲劳破坏前应力循环次数的分布。根据 Miner疲劳损伤累积理论 ,找出叶片在实验中与在实际工作中所受疲劳损伤的当量关系 ,从而确定新叶片在实际工作中疲劳寿命的分布 ,并计算出新叶片在一定可靠度下的疲劳寿命。     

航空发动机气压机叶片疲劳寿命的研究

根据航空发动机压气机在实际工作中已用时间不同的两组叶片的恒幅振动疲劳试验数据，通过统计分析确定其疲劳破坏前应力循环次数的分布。根据Miner疲劳损伤累积理论，找出叶片在实验中与实际工作中所受疲劳损伤的当量关系，从而确定新叶片在实际工作中疲劳寿命的分布，并计算出新叶片在一定可靠度下的疲劳寿命。     

航空发动机转子柔性装配系统平台构型

基于对数字化柔性装配技术分析,针对航空发动机结构特点、装配工艺过程及发动机转子部件的装配共性,结合自动装配、工装模块化等设计了一套适合于不同型号、结构类型相似的柔性装配系统平台,该装配系统可实现航空发动机转子类结构的数字化装配,并运用有限元方法对航空发动机典型部件进行静力学分析,验证了系统平台的可行性。为提高发动机转子的装配质量、稳定性和装配效率,缩短生产周期提供了保障。     

双级对转压气机流场分析研究

以设计的某对转压气机级为研究对象,应用F INE/TURBO和CFX软件研究了设计转速、典型工作状态下该压气机的性能和流场细微结构,为进一步优化对转压气机叶片设计提供了依据。计算结果表明:在压气机中反向旋转转子叶片布局设计较好的前提下,对转技术可以在较小的空间里实现较高的压比,从而大幅度提高发动机的推重比;文中给出的对转压气机设计局部流场结构还未达到最优,三维叶片还需要进一步改进,主要表现在一级转子根部和尖部附面层较厚,并伴随有分离现象;二级转子尖部分离流动强烈,使得下游叶片来流发生较大畸变;出口导叶设计尚不理想,集中表现为在根部和尖部有较弱的分离流。     

二级增压系统中高压级压气机性能研究

为使高低两级压气机达到优化匹配,提高整个二级增压系统的效率,在二级增压系统试验台架上对高压级压气机的性能进行了研究。通过在增压系统中,使新鲜空气首先通过低压级压气机进行预压缩,提高其温度和压力,从而得到高压级压气机的高温高压进口条件。在两级压气机之间设置中冷器,使每一条等转速曲线,高压级压气机进口温度保持不变。试验结果表明,由于进口温度提高,压气机折合转速与实际转速相差较大,为达到预定压比,必须进一步提高压气机转速;进口压力大幅度提高是造成高压级压气机折合流量偏小的主要原因;为避免高压级压气机发生喘振,应控制高压级压气机的进口压力。     

射流冷却对航空发动机压气机的特性分析

针对高马赫数下航空发动机高温进气问题,本文建立了高空环境下预冷段-压气机内气雾蒸发冷却的数学模型。基于欧拉-拉格朗日多相流数值方法分析了不同喷雾条件和高空环境时压气机特性变化。结果表明:在高空高马赫数环境下,喷水冷却可以增加进气流量、抑制温升、增大总压比;在一定范围内较大的喷水量和较小的液滴尺寸,有利于降低总温比、提高总压比,同时有利于降低压气机压缩耗功及增加效率。因此,航空发动机压气机前增设进气预冷段进行射流冷却,可以有效改善压气机的工作特性。     

TC4钛合金叶片终锻成形过程仿真

叶片是航空发动机的重要零部件之一,合理的预锻件及锻造工艺有利于改善叶片的锻件性能。基于三维造型软件Pro/E创建叶片及其模具的几何模型,并利用有限元分析不同参数下的温度场、应力场、应变场的变化情况。研究结果表明:当温度为950℃,摩擦因子为0.1时,下压速度为20~40mm/s,有利于减少应力集中,提高锻件的质量,并延长模具的使用寿命。研究结果为TC4钛合金终锻工艺的制定提供理论依据。     

大小叶片斜流压气机级性能和流场的数值模拟研究

文章以某高压比斜流压气机级为研究对象,开展三维定常数值模拟研究,初步获取了压气机级性能和流场结构,并与试验结果进行了对比。结果表明,计算总体性能与试验存在一定的差距,计算的流量-压比曲线比试验值向右和向上移动,流量-效率曲线比试验值向右和略微向上移动。对于斜流叶轮,两个叶片通道出口靠近机匣区域均存在低速流团,通道1中低速流团主要由附面层低能流团在哥氏力作用下堆积而成,通道2中的低速流团主要由叶尖间隙泄漏形成。对于文中计算斜流压气机,通道1中的低速流团对诱发流动失稳起主要作用。     

静子叶片内环结构对机匣动力特性的影响

根据某型航空发动机高压压气机的实际结构进行有限元分析,着重地考虑内环结构的计算模型与常规无内环结构计算模型固有频率的差异。通过比较计算结果明显看出内环结构对机匣弯曲刚度具有明显的加强作用,振动模态对应的固有频率明显增高。由此可以断定以往在计算静子系统动力特性时忽略内环结构或是只考虑内环的等效质量是不合理的。采用本文提出的考虑叶片内环的计算模型才能获得正确的机匣动力特性。     

多级轴流压气机内部声共振的噪声特征研究

基于某型多级轴流压气机部件试验,主要研究高压一级转子叶片出现高振幅级叶片振动时,压气机流道内部的噪声特性,重点分析换算流量(ma)的变化和静子导流叶片连动角度(S0)的变化对压气机内部噪声信号的影响。分析结果表明,此现象可能与压气机环形空间中的声共振有关,压气机中发生的所有共振都在一个频率下,即声共振频率呈现锁频现象;此外,谐振最大时,声共振频率处的声能量超过了通常较大的叶片通过频率处的声能量,在整个声压级谱中占主导地位;ma和S0的变化对声共振频率不产生影响,但ma和S0的变化对压气机内部噪声信号特征和转子叶片振动应力幅值影响较大。研究结果对进一步研究声共振现象有一定的参考价值。     

进气畸变对涡喷发动机工作过程和稳定性的影响的计算分析

本文介绍一种计算方法,可用来计算涡喷发动机在进气畸变下的工作过程。该方法是在涡喷发动机性能模拟基础上,引入平行压气机理论于全台发动机上,提出了称之为全机平行子压气机—混合模型来建立起有进气畸变时发动机的计算方法的。该方法不仅能确定发动机的共同工作点,发动机性能,同时还可算出畸变下的压气机特性。文中具体算例为一台轴流式的、有九级压气机的涡喷发动机。计算求得的发动机工作参数、压气机特性、发动机性能与实验数据吻合良好。     

汽车电动压气机性能试验研究

为改善自然吸气汽油机中低转速段的性能,通过发动机台架试验,研究了汽油机在稳态工况下,节气门开度分别为25%、50%、75%和100%时,电动压气机对发动机输出扭矩、功率、耗油率和进气管压力的影响。试验结果表明：稳态工况下,如果节气门开度较小,对发动机进气进行增压,则大部分发动机转速工况条件下的扭矩和功率都会比自然吸气状态小。对于节气门开度大于等于50%的工况,进气增压基本都能够提高发动机的扭矩和功率输出。在不同的发动机转速条件下,压气机的节能效果不同。在较高的压气机转速和发动机中等转速时油耗率降幅相对较大,同时,节气门开度也对压气机节能效果影响较大,在节气门全开时压气机转速最大,发动机工作在中等转速时油耗率降幅最大。     

航空发动机加力燃烧室扩散器外壁环缝焊接模拟

随着科学技术的不断进步,现代制造工程有着一定的进步。焊接是现代制造工程中最重要的工艺技术之一,尤其是在航空发动机现代制造领域中最为常见,焊接技术显然已经成为一种非常重要的工艺方法之一。航空发动机中的最为重要的各个组件都是由焊接工艺来完成的。因此,焊接技术在航空现代制造领域中有着非常重要的作用,它也直接关系到航空发动机的性能。航空发动机加力燃烧室通常都是由扩散器和筒体这两个部分组成,其中扩散器外壁也是一个焊接体。     

机匣喷气改善压气机性能的机理研究

压气机机匣喷气可以有效改善涡轮增压柴油机的加载性能。为了研究机匣喷气对压气机性能的影响,建立了带有机匣喷气结构的压气机模型,并对其进行数值分析。计算结果表明:机匣喷气会向压气机引入高能气体,降低压气机的叶片载荷、减小压缩功,并且同时可以增大压气机出口的气体流量,因此可以改善涡轮增压柴油机的加载性能;采用机匣喷气会导致在转子叶片上部(沿叶高方向)区域中形成回流,是降低压气机入口流量和降低压气机定熵效率的主要原因;机匣喷气喷出的高速气流通过引射作用抑制转子叶片上部的回流区域向叶片中下部扩大,同时增大扩压器入口的气流角,减少气流与叶片的碰撞,延迟喘振发生。在喷气压力为0.3 MPa时,采用机匣喷气可使压气机的喘振边界和堵塞边界分别扩展12.3%、5.93%,叶片平均比载荷降低28.4%,压气机出口流量增大了47.4%(压比为1.986)。     

共振态下叶片试验件的疲劳试验研究及硬涂层阻尼的影响

高周疲劳导致的失效在过去几十年内对航空工程领域造成了巨大损失.本文给出了压气机叶片试验件在共振态下的疲劳试验结果,以及阻尼硬涂层对延缓振动疲劳的影响.以共振频率的变化为指标观测了一阶弯曲共振下的叶片试验件裂纹萌生和扩展过程;在出现疲劳裂纹叶片的振动时域图和频谱图中观察到了明显的非线性特征.利用超声相控阵技术辨识了疲劳裂...     

供油规律对某型加力涡扇发动机起动过程影响

基于逐排模型,文章发展了一种预测涡轮小转速特性计算方法,并进一步基于涡扇发动机部件匹配技术,建立了某型涡扇发动机起动过程计算模型及相应算法,给出了不同供油规律对发动机起动过程、高压压气机动态工作线影响规律,结果表明增加最大涡轮前温度对涡扇发动机起动过程并无明显改善,但却对高压压气机稳定工作裕度造成不利影响。