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航空燃气涡轮发动机刷式密封设计及优化分析
1
作者 胡峻瑞 朱维兵 +3 位作者 尹易 李文江 颜招强 王和顺 《润滑与密封》 北大核心 2025年第4期151-158,共8页
针对航空燃气涡轮发动机工况,设计一种双端面刷式-迷宫组合密封装置。通过有限元数值分析方法研究该密封装置的压力和速度分布规律,并与航空燃气涡轮发动机使用的其他密封装置的密封性能进行比较,发现该装置密封性能更好。分析组合密封... 针对航空燃气涡轮发动机工况,设计一种双端面刷式-迷宫组合密封装置。通过有限元数值分析方法研究该密封装置的压力和速度分布规律,并与航空燃气涡轮发动机使用的其他密封装置的密封性能进行比较,发现该装置密封性能更好。分析组合密封结构参数对密封性能的影响规律,并运用正交试验法对关键结构参数进行了优化。结果表明,结构参数对密封性能的影响程度由大到小依次为刷丝直径、刷丝倾斜角度、后挡板间隙、中间挡板间隙、刷丝束厚度、前挡板间隙。优化后的结构参数为:刷丝直径0.6 mm、刷丝倾斜角度30°、后挡板间隙1 mm、中间挡板间隙1 mm、刷丝束厚度4 mm、前挡板间隙4 mm。在发动机工况条件下,优化后的密封泄漏量为5.15 g/s,低于优化前的泄漏量17.76 g/s,优化效果良好。 展开更多
关键词 刷式密封 迷宫密封 燃气涡轮发动机 结构设计 泄漏量
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燃气涡轮发动机12Cr2Ni4A渗碳钢鼠笼弹性支承开裂原因
2
作者 王全 刘博 +3 位作者 佟文伟 李青 陈基东 马健 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期120-126,共7页
某燃气涡轮发动机的12Cr2Ni4A渗碳钢鼠笼弹性支承笼条出现开裂,采用宏微观形貌观察、能谱分析、断口分析、化学成分检测、有限元受力分析以及疲劳和腐蚀模拟试验等方法,分析了开裂的性质和原因。结果表明:笼条开裂性质为在浅表层晶间腐... 某燃气涡轮发动机的12Cr2Ni4A渗碳钢鼠笼弹性支承笼条出现开裂,采用宏微观形貌观察、能谱分析、断口分析、化学成分检测、有限元受力分析以及疲劳和腐蚀模拟试验等方法,分析了开裂的性质和原因。结果表明:笼条开裂性质为在浅表层晶间腐蚀裂纹基础上产生的应力腐蚀开裂;鼠笼弹性支承在除铜工艺中经历了过腐蚀环境,出现浅表层晶间腐蚀,同时存在的机加残余应力导致应力腐蚀开裂,笼条较高的强度促进应力腐蚀开裂。 展开更多
关键词 鼠笼弹性支承 晶间腐蚀 应力腐蚀开裂 工艺优化 燃气涡轮发动机
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基于特性数据的燃气涡轮发动机修正方法 被引量：1
3
作者 王佳雯 黄向华 嵇润民 《航空发动机》 北大核心 2024年第3期114-121,共8页
针对燃气涡轮发动机部件特性不匹配造成的模型计算参数与实际试车参数之间的误差问题,提出一种基于特性数据的燃气涡轮发动机部件特性修正方法。通过变缩放参考中心依次对设计点、慢车点进行整体修正,实现特性图在整个工况范围内的大致... 针对燃气涡轮发动机部件特性不匹配造成的模型计算参数与实际试车参数之间的误差问题,提出一种基于特性数据的燃气涡轮发动机部件特性修正方法。通过变缩放参考中心依次对设计点、慢车点进行整体修正,实现特性图在整个工况范围内的大致覆盖。通过局部修正非设计点所在的由相邻等转速线和β线所确定矩形域的特性数据,并采用插值法和拟合椭圆曲线法对等转速线的其他数据点进行补充修正,得到与试车数据匹配的特性图。以涡扇发动机为研究对象进行仿真验证,结果表明:所提出的特性修正方法能准确、快速地对发动机部件特性进行修正,与试车数据相比,修正后的模型各稳态点误差精度均在1.5%以内,满足工程精度需求,可用于发动机控制系统研究。 展开更多
关键词 部件级模型 特性修正 非设计点匹配 燃气涡轮发动机
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波转子对小型燃气涡轮发动机性能的影响 被引量：4
4
作者 成本林 李建中 +2 位作者 温泉 巩二磊 张堃元 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期431-437,共7页
波转子是一种自冷却动压交换设备,具有提高各种发动机和机械的性能与运行特性的特有优势。本文建立基于波转子技术的小型燃气涡轮发动机热力循环分析模型。研究了压气机、涡轮压比、燃烧工作条件变化等5种热力循环方案情况下波转子技术... 波转子是一种自冷却动压交换设备,具有提高各种发动机和机械的性能与运行特性的特有优势。本文建立基于波转子技术的小型燃气涡轮发动机热力循环分析模型。研究了压气机、涡轮压比、燃烧工作条件变化等5种热力循环方案情况下波转子技术对小型燃气涡轮发动机性能的影响。探讨波转子嵌入燃气涡轮发动机后导致燃烧室工作环境的变化规律。在相同压气机压比、相同涡轮进口温度热力循环方案情况下,波转子技术提高燃气涡轮发动机性能最高,获得了基于波转子技术小型燃气涡轮发动机最佳性能优化区和燃烧室工作环境变化规律。 展开更多
关键词 小型燃气涡轮发动机 波转子 热力循环 性能
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微型燃气涡轮发动机喷嘴雾化性能研究 被引量：3
5
作者 李聪 方蜀州 张平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期952-955,共4页
针对微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化对燃烧室火焰稳定性、温度分布和燃烧效率的影响.对某微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化情况进行了数值模拟,并利用平面粒子图像测速仪(PIV)对雾化流场进行了测试,并与数值模拟结果进行相互验证.结果表明,... 针对微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化对燃烧室火焰稳定性、温度分布和燃烧效率的影响.对某微型燃气涡轮发动机喷嘴的雾化情况进行了数值模拟,并利用平面粒子图像测速仪(PIV)对雾化流场进行了测试,并与数值模拟结果进行相互验证.结果表明,实验结果与数值模拟结果符合较好.该研究为微型燃气涡轮发动机的喷嘴、燃烧室设计及燃烧数值计算提供理论及试验基础. 展开更多
关键词 微型燃气涡轮发动机 雾化 数值模拟 粒子图像测速仪(PIV)
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基于遗传算法的燃气涡轮发动机循环优化 被引量：2
6
作者 陈湘 蔡元虎 陈玉春 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第12期45-46,共2页
遗传算法(Genetic Algorithms简写GA)是用于优化问题的新的有用的工具,其运用了自然界中的法则并且在可能的解空间上形成多点逼近的评价工具。遗传算法的特性使他能够有效的运用在发动机的设计工作中。论文的工作就是得出了基于要遗传... 遗传算法(Genetic Algorithms简写GA)是用于优化问题的新的有用的工具,其运用了自然界中的法则并且在可能的解空间上形成多点逼近的评价工具。遗传算法的特性使他能够有效的运用在发动机的设计工作中。论文的工作就是得出了基于要遗传算法的燃气涡轮发动机循环的优化。论文分为几个不同的部分,首先是关于GA的概要描述和主要架构。(初始群体的建成、每个个体的适应值评价、发展新一带的标准:成员的选择、繁殖、变异等等),其次是用GA的应用程序优化燃起涡轮发动机循环和相关问题,文章最后介绍了单目标和多目标发动机循环优化的例子。 展开更多
关键词 遗传算法 参数优化 燃气涡轮发动机 循环分析
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某燃气涡轮发动机螺栓断裂失效分析 被引量：13
7
作者 佟文伟 《航空发动机》 2013年第4期67-71,共5页
针对某燃气涡轮发动机发生的GH4169合金螺栓断裂故障,通过对故障螺栓进行断口宏微观观察、化学成分分析、硬度检测和金相组织分析,以及对未发生断裂失效的螺栓和螺母进行检查与分析,确定了该燃气涡轮发动机螺栓断裂性质为镉脆断裂;与螺... 针对某燃气涡轮发动机发生的GH4169合金螺栓断裂故障,通过对故障螺栓进行断口宏微观观察、化学成分分析、硬度检测和金相组织分析,以及对未发生断裂失效的螺栓和螺母进行检查与分析,确定了该燃气涡轮发动机螺栓断裂性质为镉脆断裂;与螺母表面的镀镉层紧密接触、受到拉应力的作用以及工作温度较高,是导致螺栓发生镉脆断裂的主要原因。为此,提出了在涡轮后机匣连接部位选用GH4169合金螺母,并在发动机热端零部件连接件中避免使用镀镉层进行表面防护等建议,可供排除类似故障时借鉴。 展开更多
关键词 燃气涡轮发动机 螺栓 断裂 失效分析 镉脆
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燃气涡轮发动机的发展与制造技术 被引量：9
8
作者 江和甫 《航空制造技术》 2007年第5期36-39,共4页
对下一代军用发动机的具体技术指标要求目前还不明确,但其基本技术目标是:推重比>12～15;涡轮前燃气温度2000～2200K;风扇和压气机的级数比目前发动机减少约1/2;有可能采用磁浮轴承或燃油冷却轴承而取消滑油系统。
关键词 燃气涡轮发动机 制造技术 磁浮轴承 军用发动机 指标要求 技术目标 燃气温度 滑油系统
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燃气涡轮发动机干低排放燃烧室的研制及发展 被引量：4
9
作者 梁春华 《航空发动机》 2001年第4期47-50,53,共5页
简要介绍了RR、GE、PW、BMW-RR和SNECMA等公司燃气涡轮发动机干低排放燃烧室的设计、研制和应用,分析了燃料分级、预混预蒸发、贫油—猝熄—富油燃烧等干低排放燃烧室技术的特点,指出了干低排放燃烧室的发展潜力。
关键词 燃气涡轮发动机 分级燃烧室 低排放燃烧室 航空发动机
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燃气涡轮发动机高温部件的碳腐蚀机理 被引量：1
10
作者 邵荣宽 《腐蚀与防护》 CAS 1994年第4期165-170,213,共7页
碳腐蚀简称碳蚀,在论及喷气燃料的腐蚀性时也称作烧蚀。五十年代时,我国生产的低硫喷气燃料易引起某些型号发动机(如涡喷—五型发动机)的镍铬合金火焰筒发生碳腐蚀,使镍基合金表面长有毛状碳、或牛角状碳、或叠碗状碳(见图1、图2、图3)... 碳腐蚀简称碳蚀,在论及喷气燃料的腐蚀性时也称作烧蚀。五十年代时,我国生产的低硫喷气燃料易引起某些型号发动机(如涡喷—五型发动机)的镍铬合金火焰筒发生碳腐蚀,使镍基合金表面长有毛状碳、或牛角状碳、或叠碗状碳(见图1、图2、图3)。除去积碳后,可见呈碗状的麻坑(见图4)。随着发动机工作时间延长,麻坑不断扩大并加深,甚至发生穿孔。金相分析可见,麻坑表面为白带区。白带区实际上就是富镍区,Ni/Cr之比为原合金的2～3倍, 展开更多
关键词 发动机 燃气涡轮发动机 高温 碳 腐蚀
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燃气涡轮发动机模拟试车系统 被引量：1
11
作者 潘宁民 《实验技术与管理》 CAS 2000年第4期69-71,共3页
文章对建立模拟试车系统的用途和必要性进行了讨论。叙述了该系统的结构、特点及其主要功能，预测发展前景。
关键词 模拟试车 稳态建模 试车界面 燃气涡轮发动机
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军用航空燃气涡轮发动机包装运输设计研究 被引量：2
12
作者 赵长辉 邢晨 +2 位作者 皇国英 高进勇 孙同喜 《航空发动机》 2017年第6期96-102,共7页
为了有效防止损伤和环境腐蚀,需要对军用航空燃气涡轮发动机进行良好地包装运输设计。重点分析研究美国发动机的包装运输设计,包括规范与标准、运输装置与运输方式、运输车运输、运输罐运输、托架运输等。简要介绍中国的发动机包装运输... 为了有效防止损伤和环境腐蚀,需要对军用航空燃气涡轮发动机进行良好地包装运输设计。重点分析研究美国发动机的包装运输设计,包括规范与标准、运输装置与运输方式、运输车运输、运输罐运输、托架运输等。简要介绍中国的发动机包装运输设计,比较美国与中国的发动机包装运输设计。提出借鉴美国设计完善和改进中国战斗机发动机包装运输设计的建议。 展开更多
关键词 燃气涡轮发动机 航空发动机包装和运输 运输装置
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航空燃气涡轮发动机EMS研究
13
作者 孙护国 霍武军 +1 位作者 于海滨 于德会 《航空发动机》 2001年第2期29-32,共4页
EMS已经成为有效提高航空燃气涡轮发动机使用可靠性和维修质量的重要系统。本文简要介绍了航空燃气涡轮发动机EMS的结构和主要功能,研究了监测参数的选择、机载监视系统及地面监视与专家系统,并展望了其发展趋势。
关键词 航空燃气涡轮发动机 EMS 监测参数 专家系统
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21世纪航空航天技术用材料的基本发展方向──(Ⅱ)先进燃气涡轮发动机用的热强材料
14
作者 宁兴龙 《稀有金属快报》 CSCD 2001年第5期1-5,共5页
关键词 航空材料 热强材料 燃气涡轮发动机
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燃气涡轮发动机压气机轮盘拓扑优化设计方法 被引量：8
15
作者 林旭斌 黄生勤 洪杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期830-837,共8页
为填补国内发动机设计体系初始阶段的不足,基于渐进结构法建立了一套适用于燃气发动机压气机转子轮盘的拓扑优化设计方法,充分考虑工程需求,对优化过程中可能出现的主结构断裂、封闭环腔结构问题,以及优化过程不可逆的缺陷,分别提出了... 为填补国内发动机设计体系初始阶段的不足,基于渐进结构法建立了一套适用于燃气发动机压气机转子轮盘的拓扑优化设计方法,充分考虑工程需求,对优化过程中可能出现的主结构断裂、封闭环腔结构问题,以及优化过程不可逆的缺陷,分别提出了限定全局与优化子步中可优化域、人为控制优化进程等应对措施。以轮缘径向位移协调为目标的算例表明,该方法有效提高了轮盘处内流道的保形效果,具有流程可行性与结果有效性,从而具备良好的工程实用性。 展开更多
关键词 燃气涡轮发动机 压气机轮盘 结构设计 渐进结构法 拓扑优化
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燃气涡轮发动机关键部件疲劳小裂纹研究进展 被引量：3
16
作者 赵高乐 齐红宇 +2 位作者 李少林 杨晓光 石多奇 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期819-865,共47页
疲劳小裂纹扩展作为疲劳开裂过程中的关键阶段之一,显著影响着材料和结构的疲劳断裂过程.因具有速率波动和扩展路径偏转等特点,小裂纹效应给材料和结构疲劳寿命预测结果带来了不确定性,从而影响燃气涡轮发动机等机械结构的服役安全.本... 疲劳小裂纹扩展作为疲劳开裂过程中的关键阶段之一,显著影响着材料和结构的疲劳断裂过程.因具有速率波动和扩展路径偏转等特点,小裂纹效应给材料和结构疲劳寿命预测结果带来了不确定性,从而影响燃气涡轮发动机等机械结构的服役安全.本文围绕燃气涡轮发动机关键部件材料的疲劳小裂纹扩展问题,首先总结了当前疲劳小裂纹的扩展规律及其对疲劳寿命的影响规律;其次,针对先进燃气涡轮发动机关键部件常用的多晶合金和单晶合金,揭示了疲劳小裂纹的萌生和扩展机理;再次,对疲劳小裂纹扩展模型进行了总结,且指出了各模型的优缺点;从次,重点针对先进燃气涡轮发动机热端部件的工作环境,综述了热腐蚀/氧化介质中的疲劳小裂纹扩展行为和模型;最后,对当前疲劳小裂纹相关研究进行了总结,且结合燃气涡轮发动机领域提出了未来的研究趋势与方向.本文以期为先进燃气涡轮发动机关键部件的设计、安全评估和寿命预测提供理论知识和科学方法. 展开更多
关键词 燃气涡轮发动机 疲劳小裂纹 扩展模型 腐蚀疲劳 安全评估 寿命预测
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航空燃气涡轮发动机气路故障诊断进展 被引量：14
17
作者 李少尘 陈敏 +1 位作者 胡金涛 唐海龙 《航空发动机》 北大核心 2022年第2期33-49,共17页
航空发动机健康管理是提高当代先进航空发动机安全性、可靠性以及经济可承受性的关键技术,是实现发动机视情维修的重要方法之一。航空发动机气路故障诊断作为健康管理系统的重要支撑技术,在先进航空发动机发展过程中具有重要的研究价值... 航空发动机健康管理是提高当代先进航空发动机安全性、可靠性以及经济可承受性的关键技术,是实现发动机视情维修的重要方法之一。航空发动机气路故障诊断作为健康管理系统的重要支撑技术,在先进航空发动机发展过程中具有重要的研究价值与前景。基于航空发动机气路故障诊断50余年的发展成果,梳理了航空发动机气路故障诊断的总体实施流程,包括气路测量参数的选择及参数预处理方法、基线值的计算及基线模型的构建方法;介绍了基于模型和数据驱动的气路故障诊断方法的基本原理和典型成果并对不同方法的特点进行了评述;对气路故障诊断未来发展方向,包括性能预测、在线气路故障诊断、信息融合以及过渡态气路故障诊断的基本思想和研究现状进行了分析。国内外研究表明:航空发动机气路故障诊断已经形成了以基于模型和基于数据驱动为基础的诊断方法体系,得到了较全面且系统的发展。中国在已有研究成果的基础上,应进一步完善航空发动机全寿命周期数据的收集与整理,建立航空发动机健康管理系统的设计体系,增强产、学、研、用等多方协作,为先进航空发动机健康管理系统提供有力技术支撑。 展开更多
关键词 气路故障诊断 航空燃气涡轮发动机 健康管理系统 智能诊断 在线诊断
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燃气涡轮发动机计算机辅助设计系统 被引量：1
18
作者 刘洪权 黄文周 +1 位作者 张卫红 高彤 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期88-91,共4页
开发了基于大型有限元分析软件Ansys的燃气涡轮发动机辅助设计系统,该系统将CAD参数建模技术、工程有限元数值计算方法、经典强度计算理论与现代优化设计技术相结合,实现了涡轮盘、机匣和涡轮轴典型零件的参数优化设计的完整设计流程,... 开发了基于大型有限元分析软件Ansys的燃气涡轮发动机辅助设计系统,该系统将CAD参数建模技术、工程有限元数值计算方法、经典强度计算理论与现代优化设计技术相结合,实现了涡轮盘、机匣和涡轮轴典型零件的参数优化设计的完整设计流程,建立了结构优化设计平台;并通过机匣的结构优化设计实例,验证了燃气涡轮发动机辅助设计系统的有效性。 展开更多
关键词 燃气涡轮发动机 机匣 结构优化设计
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航空燃气涡轮发动机燃烧室的NOx控制及预测 被引量：3
19
作者 胡毅 张宝诚 《航空发动机》 2002年第3期30-36,共7页
:概述了燃气涡轮发动机中NOx的生成机理以及影响因素,简要综述了当前国内外航空燃气涡轮发动机燃烧室NOx发散量的控制措施以及预测方法。介绍了几个预测NOx发散量的数值模型,并对其预测结果进行了分析。
关键词 航空燃气涡轮发动机 燃烧室 氧化氮气体 污染控制
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俄罗斯燃气涡轮发动机数字孪生进展 被引量：2
20
作者 高静轩 《航空发动机》 北大核心 2023年第5期83-88,共6页
数字孪生的诞生与发展,有助于解决了拖、降、涨等问题,为燃气涡轮发动机的发展提供了一种新兴的技术体系和工作模式。从政府和联合发动机制造集团2个层面综述了俄罗斯燃气涡轮发动机数字孪生的发展历程,总结和归纳了俄罗斯燃气涡轮发动... 数字孪生的诞生与发展,有助于解决了拖、降、涨等问题,为燃气涡轮发动机的发展提供了一种新兴的技术体系和工作模式。从政府和联合发动机制造集团2个层面综述了俄罗斯燃气涡轮发动机数字孪生的发展历程,总结和归纳了俄罗斯燃气涡轮发动机数字孪生发展的特点,可为燃气涡轮发动机技术研究和产品研制引入数字孪生技术提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 数字孪生 俄罗斯 燃气涡轮发动机 发展历程 发展特点
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