基于同心度优化的高压压气机转子装配工艺研究

1

作者 李鹏飞 金彬 +2 位作者 丰少宝 张涛涛 祖建国 《航空制造技术》 北大核心 2025年第11期104-111,共8页

为了提高航空发动机高压压气机转子装配后的同心度水平、同心度测量结果的稳定性,以及叠加装配过程预测结果的准确性,对压气机转子装配时无法对组件后止口端面垂直度优化、同心度测量结果重复性差等问题开展研究。通过建立核心机转子中... 为了提高航空发动机高压压气机转子装配后的同心度水平、同心度测量结果的稳定性,以及叠加装配过程预测结果的准确性,对压气机转子装配时无法对组件后止口端面垂直度优化、同心度测量结果重复性差等问题开展研究。通过建立核心机转子中间截面偏心量计算模型,分析得出压气机转子组件后止口垂直度偏差对核心机转子中间截面偏心量的影响是同心度偏差的3.4倍。通过建立压气机转子组件同心度测量过程基准修正模型,分析得出测量结果重复性差、预测结果准确性差的原因是转子高度与基准端面半径的比值较大导致修正后结果对前轴颈基准端面不同径向位置的拟合型面微小差异高度敏感,因此通过减小转子高度与基准端面半径的比值,将组件后端止口端面作为测量基准并改进叠加装配方向既可以改善转子同心度测量结果的稳定性,又可以在叠加优化过程中考虑后端止口端面垂直度的影响。验证结果表明,改进后装配工艺相比原装配工艺转子的同心度偏差减小了68%,同时测量结果重复性误差由32%降至13%。 展开更多

关键词 高压压气机 转子装配 同心度 垂直度 叠加优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

低雷诺数下轴流压气机转子3维流动特性数值模拟

2

作者 杜文海 张思缘 +1 位作者 彭旻扬 张燕峰 《航空发动机》 北大核心 2024年第5期56-61,共6页

为了探究轴流压气机转子在低雷诺数下的性能及3维流动特性,对跨声速转子压气机Rotor37在地面和高空下的气动性能和内部流场进行了数值模拟。结果表明:在20 km高空下,压气机在近失速点的总压比和绝热效率分别降低了8.0%和5.3%,喘振裕度... 为了探究轴流压气机转子在低雷诺数下的性能及3维流动特性,对跨声速转子压气机Rotor37在地面和高空下的气动性能和内部流场进行了数值模拟。结果表明:在20 km高空下,压气机在近失速点的总压比和绝热效率分别降低了8.0%和5.3%,喘振裕度降低了3.1%;在低雷诺数下,转子吸力面上的流动分离位置会提前掺混且更剧烈,导致分离附面层增加,同时由于吸力面附面层较厚,激波与边界层的作用加强,减小叶表附面层内低能流体向上运动的压力分量,低能流体在离心力的作用下更容易向叶顶附近迁移,这可能是触发转子工作失稳的重要因素;在低雷诺数下,叶片根部吸力面在84%轴向弦长处发生完全分离并形成角涡,在其向叶顶移动的过程中形成脱落涡,角涡和脱落涡面积明显增加,这是引起转子低雷诺数工作效率降低的重要原因之一。 展开更多

关键词 轴流压气机 二次流 转子 低雷诺数 失稳 3维流动特性 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

机动载荷下高压压气机变形控制及结构优化研究 被引量：1

3

作者 贾思维 周华宁 《农业装备与车辆工程》 2024年第2期149-153,共5页

以某成熟发动机为对象,开展高压压气机机匣结构对叶尖间隙影响分析。建立计算模型,通过有限元数值模拟,得到压气机机匣结构在机动载荷作用下对叶尖间隙的影响规律,并对机匣结构进行优化以改善机匣在机动载荷作用下的变形。结果表明,高... 以某成熟发动机为对象,开展高压压气机机匣结构对叶尖间隙影响分析。建立计算模型,通过有限元数值模拟,得到压气机机匣结构在机动载荷作用下对叶尖间隙的影响规律,并对机匣结构进行优化以改善机匣在机动载荷作用下的变形。结果表明,高压压气机采用双层机匣结构能够增加压气机的纵向刚度,减小机匣的最大变形,使得叶尖间隙变化更为均匀。通过结构优化能够降低内层机匣的径向变形和相对椭圆度,减少机动载荷对叶尖间隙的不良影响。 展开更多

关键词 机动载荷 高压压气机 叶尖间隙 双层机匣 结构优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

进口总温对整机状态高压压气机特性影响及特性修正

4

作者 周安宇 孟德君 +3 位作者 赵清伟 陈雷 史文斌 高海洋 《航空发动机》 北大核心 2024年第6期54-59,共6页

为准确评估高压压气机在整机状态不同进口总温下的特性,以满足更精确的发动机整机性能匹配和分析,开展了双转子发动机进口总温T1的变化对高压压气机工作性能影响的有限元计算。通过有限元计算结果分析评估部件状态与整机状态转子各部分... 为准确评估高压压气机在整机状态不同进口总温下的特性,以满足更精确的发动机整机性能匹配和分析,开展了双转子发动机进口总温T1的变化对高压压气机工作性能影响的有限元计算。通过有限元计算结果分析评估部件状态与整机状态转子各部分的变形量占比,完成热态间隙计算。结合压气机部件试验的间隙测试结果评估有限元计算的准确性,构建了满足工程精度的整机状态压气机转子变形量模型。采用多元线性回归分析方法建立变形量与压气机特征参数的方程,确定发动机进口总温与压气机转子变形量的变化关系,并结合压气机不同间隙状态下的试验结果分析转子叶尖热态间隙对压气机性能影响的规律,构建整机状态高压压气机的特性修正模型。结果表明:随着T1的升高,压气机的热态间隙减小,流量、压比、最高效率和喘振裕度近似呈线性提高。最终获取不同进口总温下整机状态高压压气机的气动参数变化规律与修正特性。 展开更多

关键词 进口总温 叶尖间隙 变形量模型 压气机性能 特性修正 高压压气机 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

ZT3铸钛合金在航空发动机高压压气机机匣上的应用

5

作者 张体信 《航空材料学报》 CAS 1985年第2期1-4,共4页

前言铸钛合金在国外已从应用于航空发动机压气机的中间机匣(如美国的F100Ⅱ型发动机的中间机匣等),发展到近年来应用于压气机机匣,甚至美国的757客机所用的2037发动机的压气机都采用了铸钛机匣。

关键词 机匣 发动机压气机 铸件 套筒座 ZT3 高压压气机 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压比离心压气机气动噪声数值预测 被引量：5

6

作者 刘晨 曹贻鹏 +2 位作者 明平剑 孙文剑 张文平 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期553-560,共8页

采用混合计算气动声学方法研究了高压比离心压气机气动噪声,首先计算了压气机非定常流动,获取了声源面上的时域脉动压力,进而通过间接声学边界元法(IBEM)预测了压气机气动噪声,并在增压器性能试验台上完成了相应的噪声测试.结果表明:压... 采用混合计算气动声学方法研究了高压比离心压气机气动噪声,首先计算了压气机非定常流动,获取了声源面上的时域脉动压力,进而通过间接声学边界元法(IBEM)预测了压气机气动噪声,并在增压器性能试验台上完成了相应的噪声测试.结果表明:压气机气动噪声主要由叶片通过频率及其倍频出现的离散单音噪声与宽频噪声组成,且总声压级由离散单音噪声决定;对比计算和试验得到的监测点声压级频谱可以看出二者基本吻合,说明数值仿真具有较高的精确度,使用的仿真方法可应用于高压比离心压气机的噪声预测;压气机气动噪声自进气管口向外辐射时,声压级分布并不均匀;且受频率影响,不同频率噪声的传播能力存在明显差异. 展开更多

关键词 高压比离心压气机 气动噪声 数值预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

封严涂层脱落对高压压气机性能影响的数值模拟 被引量：4

7

作者 张俊红 袁一 +4 位作者 刘志远 戴胡伟 刘诺浩 吴滨 林杰威 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期207-214,221,共9页

目的研究封严涂层脱落对高压压气机转子工作稳定性、流场结构的影响。方法以某型航空发动机高压压气机末端第12级转子作为研究对象,生成单通道网格,选择Spalart-Allmaras一方程湍流模型,采用数值模拟的方法研究了起飞工况、不同脱落厚... 目的研究封严涂层脱落对高压压气机转子工作稳定性、流场结构的影响。方法以某型航空发动机高压压气机末端第12级转子作为研究对象,生成单通道网格,选择Spalart-Allmaras一方程湍流模型,采用数值模拟的方法研究了起飞工况、不同脱落厚度下的叶栅通道内的流动特性。结果随着封严涂层脱落,高压压气机效率和总压比均降低,失速裕度呈指数型下降;脱落厚度为4τ时,工作流量下压气机达到近失速边界。工作流量下,随着封严涂层脱落,叶尖泄漏涡与来流交界面、二次泄漏流进入泄漏涡的位置前移,出现后返流和在叶尖前部反复泄漏的流线;脱落厚度≥3τ后,叶尖通道后部泄漏涡涡核剧烈膨胀,出现显著的低速团。非定常数值模拟中,脱落厚度为4τ时,叶尖泄漏流呈现出显著的周期性和自诱导非定常性,并存在瞬时涡破碎现象。结论封严涂层的脱落会大幅度降低高压压气机的工作稳定性,其主要影响因素为叶尖泄漏涡、二次泄漏流与主流相互作用形成的复杂流动及低速团,并具体表现为叶尖通道流场的非定常性。 展开更多

关键词 高压压气机 封严涂层 数值模拟 叶尖泄漏流 涡破碎

在线阅读 下载PDF 职称材料

某发动机高压压气机第三级转子叶片模态分析 被引量：6

8

作者 魏武国 闫照华 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第36期10989-10993,共5页

选取某民用航空发动机高压压气机第三级转子叶片为分析对象,在介绍模态分析基本理论的基础上,于有限元软件ANSYS Workbench中建立起叶片的三维有限元模型,并对叶片的固有模态及共振特性进行了数值分析,得到该叶片在静止情况下、常用转... 选取某民用航空发动机高压压气机第三级转子叶片为分析对象,在介绍模态分析基本理论的基础上,于有限元软件ANSYS Workbench中建立起叶片的三维有限元模型,并对叶片的固有模态及共振特性进行了数值分析,得到该叶片在静止情况下、常用转速工况下的固有频率和振型。最后分析了该级叶片前后的整流环静叶在气流通道中形成的尾流激振力,对该级转子叶片的影响,画出叶片共振图。利用共振图可以找出共振时,叶片的频率、振型和激振力频率,为后续结构分析和排故提供依据。 展开更多

关键词 高压压气机 转子叶片 模态分析 共振图 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

某发动机高压压气机篦齿盘均压孔孔边裂纹故障分析 被引量：12

9

作者 郑旭东 蔚夺魁 《航空发动机》 2013年第3期49-54,共6页

为确定某发动机高压压气机篦齿盘均压孔孔边裂纹故障原因,应用大型结构分析程序Ansys研究了装配紧度与篦齿盘振动特性的关系,选择合适的有限元分析模型。对不同装配紧度条件下的篦齿盘进行了振动频率、相对振动应力计算和行波共振分析,... 为确定某发动机高压压气机篦齿盘均压孔孔边裂纹故障原因,应用大型结构分析程序Ansys研究了装配紧度与篦齿盘振动特性的关系,选择合适的有限元分析模型。对不同装配紧度条件下的篦齿盘进行了振动频率、相对振动应力计算和行波共振分析,并与试验结果进行了对比。通过空气系统流路与结构特点分析,确定了影响篦齿盘振动的激振因素为低压涡轮轴孔、中介机匣支板和喷嘴。根据篦齿盘动力特性结合静强度计算结果分析认为故障产生的原因是由于均压孔孔边静应力水平较高,在振动应力叠加作用下产生高周疲劳破坏。并对后续使用提出了建议。 展开更多

关键词 篦齿盘 均压孔 裂纹 故障分析 高压压气机 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

无螺栓高压压气机转子结构分析 被引量：8

10

作者 杨帆 赵普扬 葛长闯 《航空发动机》 2012年第3期42-45,53,共5页

根据新一代高负荷高压压气机结构设计需求,引入无螺栓高压压气机结构设计概念,从结构强度、部件质量和寿命等多方面对比分析了有无螺栓连接的高压压气机结构的区别,并对无螺栓高压压气机转子结构设计难点进行了初步分析。结果表明:无螺... 根据新一代高负荷高压压气机结构设计需求,引入无螺栓高压压气机结构设计概念,从结构强度、部件质量和寿命等多方面对比分析了有无螺栓连接的高压压气机结构的区别,并对无螺栓高压压气机转子结构设计难点进行了初步分析。结果表明:无螺栓转子结构具有成本低、质量轻和便于装配等多项技术优点,能够满足多种类型航空发动机的需求,具有很好的结构通用性。 展开更多

关键词 高压压气机 结构设计 无螺栓 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国航空发动机高压压气机发展的几个问题 被引量：35

11

作者 陈懋章 《航空发动机》 2006年第2期5-11,37,共8页

叙述了全三维数值模拟技术的发展,分析了其局限性和解决途径;介绍了大小叶片设计技术的应用前景;探讨了提高高压压气机性能的技术途径;展望了中国高压压气机的发展;最后,给出了有益的启示。

关键词 航空发动机 高压压气机 大小叶片 性能 全三维数值模拟技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

某航空发动机高压压气机盘的振动特性分析 被引量：6

12

作者 魏武国 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第13期286-290,共5页

基于含预应力结构模态分析的有限元理论,对某典型航空发动机压气机盘进行振动特性分析。根据初始设计参数,在通用有限元软件中建立起盘的三维有限元模型。首先计算了盘在不旋转时的频率和振型,然后计算了盘在常用转速下存在预应力时的... 基于含预应力结构模态分析的有限元理论,对某典型航空发动机压气机盘进行振动特性分析。根据初始设计参数,在通用有限元软件中建立起盘的三维有限元模型。首先计算了盘在不旋转时的频率和振型,然后计算了盘在常用转速下存在预应力时的频率和振型,并分析了离心负荷对盘固有振动特性的影响。最后分析了盘的行波振动特性,计算了节径振动的行波频率,考虑盘外缘叶片受到的周期性气体力对盘的激振影响,画出共振特性曲线,为后续结构分析和排故提供依据;同时发现盘的驻波临界转速高于盘的最大工作转速,表明该盘不会发生驻波共振,对保证该发动机的可靠工作具有重要意义。 展开更多

关键词 高压压气机盘 振动特性分析 行波 驻波临界转速

在线阅读 下载PDF 职称材料

EJ200发动机高压压气机结构设计改进 被引量：8

13

作者 陈光 《航空发动机》 2004年第2期1-4,41,共5页

EJ200发动机高压压气机结构设计由验证机、原型机到生产型发动机在转子、静子中均作了较多的改进。其改进方案已被大量的地面和飞行试验证明是成功的。

关键词 EJ200发动机 高压压气机 结构设计 飞机

在线阅读 下载PDF 职称材料

JET01高压压气机的初步设计评审和详细设计评审

14

作者 郝勇 宋宏海 程荣辉 《航空发动机》 2006年第1期15-20,共6页

根据RR公司的评审流程,对JET01高压压气机进行了初步设计评审和详细设计评审。介绍了RR公司的评审机制和2次评审的过程、内容以及相关的项目背景、评审程序,总结了RR公司评审工作的特点。

关键词 JET 高压压气机 评审

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压比离心压气机串列叶轮内部流动机理研究 被引量：8

15

作者 李紫良 卢新根 +3 位作者 张燕峰 韩戈 韩建涛 朱俊强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2393-2400,共8页

为了探索串列叶轮的设计方法和实际应用,在常规离心叶轮的基础上,利用轴流压气机和离心叶片设计方法实现了串列叶轮设计,借助经过校核的数值模拟手段,对带串列叶轮的离心压气机内部流动进行了详细数值模拟,研究了诱导轮和导风轮之间相... 为了探索串列叶轮的设计方法和实际应用,在常规离心叶轮的基础上,利用轴流压气机和离心叶片设计方法实现了串列叶轮设计,借助经过校核的数值模拟手段,对带串列叶轮的离心压气机内部流动进行了详细数值模拟,研究了诱导轮和导风轮之间相对周向位置对串列叶轮内部流场及气动性能的影响。研究表明:串列叶轮的引入能够不同程度改善离心压气机性能,且诱导轮与导风轮之间的相对周向位置对气动性能具有较大的影响,在λs=25%周向相对位置下,串列叶轮的引入使得压气机级综合裕度和峰值效率分别提高了1.3%和1.4%。与常规叶轮相比,合理布局的串列叶轮能够有效控制离心叶轮内部附面层的发展并改善离心叶轮内部流场特性以及离心叶轮出口流场品质,从而有效提高高压比离心压气机的性能和稳定工作裕度。 展开更多

关键词 高压比离心压气机 串列叶轮 周向相对位置 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

十级高压压气机气动方案设计的优化 被引量：5

16

作者 斯夏依 钟勇健 +2 位作者 滕金芳 刘程远 羌晓青 《流体机械》 CSCD 北大核心 2016年第6期24-28,16,共6页

对HARIKA程序进行改进,创新性地修正了效率模型并引入Koch失速静压升系数模型,采用E3十级高压压气机气动特性试验数据验证此改进HARIKA程序,结果表明改进HARIKA程序对压气机100%转速失速边界的预估精度达到了99%。采用NSGA-II多目标遗... 对HARIKA程序进行改进,创新性地修正了效率模型并引入Koch失速静压升系数模型,采用E3十级高压压气机气动特性试验数据验证此改进HARIKA程序,结果表明改进HARIKA程序对压气机100%转速失速边界的预估精度达到了99%。采用NSGA-II多目标遗传算法进行气动方案设计优化,优化后的方案与初始方案相比设计点的总效率提高了3.4%,喘振裕度提高了6%;通过调节进口导叶和前五级静子叶片的安装角,使得优化方案在非设计转速下的特性也得到了提高。 展开更多

关键词 高压压气机 气动方案设计 效率模型 可调静叶角度 优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

压气机静叶扇形段制造工艺对气动性能的影响

17

作者 敖天翔 曹传军 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第27期11891-11900,共10页

航空发动机高压压气机静子叶片扇形段通常采用机械加工的制造工艺。为降低成本、缩短制造周期,先进航空发动机型号中应用了钣金钎焊的制造工艺批量生产高压压气机静子叶片扇形段。采用钣金钎焊的制造工艺,叶型和流道的几何特征与设计目... 航空发动机高压压气机静子叶片扇形段通常采用机械加工的制造工艺。为降低成本、缩短制造周期,先进航空发动机型号中应用了钣金钎焊的制造工艺批量生产高压压气机静子叶片扇形段。采用钣金钎焊的制造工艺,叶型和流道的几何特征与设计目标存在一定的偏差,影响了气动性能。以高负荷十级轴流压气机出口级为研究对象,提出了钣金钎焊制造工艺对气动性能影响的评估方法,评估了钣金钎焊制造工艺对高压压气机性能的影响。结果表明,钣金钎焊制造工艺使得该型压气机流量偏小约1.41%,峰值效率偏低0.41%,其中叶型轮廓度增大是造成性能恶化的主要原因。随叶片轮廓度增大,各级特性都呈现出匹配点压比降低,峰值效率减小的趋势;静叶轮廓度变化对下游转子性能影响较小,压气机性能变化主要是由于静子段损失发生变化导致。 展开更多

关键词 航空发动机 高压压气机 数值模拟 钣金钎焊 轮廓度 扭转角

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压压气机环形机匣改装中的组合车削工艺 被引量：1

18

作者 滕琳 刘晓明 +1 位作者 李中原 郭丰 《航空制造技术》 2008年第5期79-82,共4页

介绍了PW4000高压压气机环形机匣改装过程中高压压气机机匣的组合车削加工工艺,叙述了环形机匣的结构、组合加工的特点、工艺的制定以及加工测量等问题。

关键词 高压压气机 机匣 改装技术 组合车削加工 数控编程

在线阅读 下载PDF 职称材料

某舰用燃机高压涡轮压气机转子传递矩阵建模 被引量：1

19

作者 马超 汤华涛 贺培文 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第7期58-61,共4页

利用有限元法推导某舰用燃气轮机高压涡轮压气机转子的传递矩阵,并建立转子的多体系统传递矩阵模型。通过算例证明,该方法计算准确,为用有限元法和多体系统传递矩阵法求解燃气轮机转子学问题提供了新思路。

关键词 刚度矩阵 多体系统传递矩阵 高压涡轮压气机 转子

在线阅读 下载PDF 职称材料

某型发动机高压压气机第6级静子叶片掉角故障分析 被引量：6

20

作者 可成河 巩孟祥 赵鑫 《航空发动机》 2012年第2期55-58,共4页

针对某型发动机高压压气机第6级静子叶片掉角故障,分别进行了断口分析、强度计算、振动模态试验和整机动应力测试,综合分析结果表明:第6级静子叶片掉角断口均属于高周疲劳;实测第9阶振型的最大相对振动应力区与故障叶片的裂纹起始位置吻... 针对某型发动机高压压气机第6级静子叶片掉角故障,分别进行了断口分析、强度计算、振动模态试验和整机动应力测试,综合分析结果表明:第6级静子叶片掉角断口均属于高周疲劳;实测第9阶振型的最大相对振动应力区与故障叶片的裂纹起始位置吻合;第9阶自振频率对叶尖附近的弦长、厚度及尾缘R的尺寸微小变化很敏感。采取了增加频率限制、对涂"W"漆前的吹砂工艺进行细化以保护叶片的措施,使得该故障得以排除。 展开更多

关键词 高压压气机 静子叶片 掉角故障 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料