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尾迹影响涡轮叶片表面换热特性的算法研究
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作者 张正 朱惠人 +4 位作者 张丽 姚春意 徐志鹏 薛树林 李亚雄 《动力工程学报》 北大核心 2025年第6期828-834,923,共8页
在涡轮发动机叶栅通道内引起不稳定流的主要因素之一便是上游叶片尾迹的传播,尾迹将使得涡轮叶片表面上不稳定的层流向湍流边界层过渡,从而导致转捩提前。从边界层转捩理论的角度入手,预测了尾迹对叶片表面换热特性的影响。首先,引入尾... 在涡轮发动机叶栅通道内引起不稳定流的主要因素之一便是上游叶片尾迹的传播,尾迹将使得涡轮叶片表面上不稳定的层流向湍流边界层过渡,从而导致转捩提前。从边界层转捩理论的角度入手,预测了尾迹对叶片表面换热特性的影响。首先,引入尾迹诱导时间平均间歇因子修正湍流间隙因子;其次,采用相平均湍流度预测尾迹诱导下转捩起始点;最后,引入尾迹产生的湍流黏性系数修正叶片层流区有效黏性系数。结果表明:尾迹影响换热特性的算法研究与改进在相关实验系统上得到较好的验证,显著提高了尾迹影响下的换热计算精度。 展开更多
关键词 涡轮叶片 尾迹 换热特征 边界层转捩 间歇因子 黏性系数
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某发动机涡轮盘裂纹扩展研究 被引量:1
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作者 刘宗晖 成晓鸣 +1 位作者 单晓明 郭小军 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期462-466,共5页
根据发动机限寿件损伤容限的设计要求,对某发动机涡轮盘(高强GH4169材料)开展了小样及整盘裂纹扩展试验研究,试验获得了涡轮盘裂纹扩展特性及其分散度;同时,开展了三维裂纹扩展仿真分析,并与试验结果进行了对比,结果表明涡轮盘裂纹扩展... 根据发动机限寿件损伤容限的设计要求,对某发动机涡轮盘(高强GH4169材料)开展了小样及整盘裂纹扩展试验研究,试验获得了涡轮盘裂纹扩展特性及其分散度;同时,开展了三维裂纹扩展仿真分析,并与试验结果进行了对比,结果表明涡轮盘裂纹扩展仿真结果具有较高精度,分析方法具备工程应用价值。 展开更多
关键词 涡轮盘 裂纹扩展 试验 仿真
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涡轴发动机端齿连接结构接触状态分析 被引量:7
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作者 沈祥 曹鹏 《航空发动机》 2017年第4期35-40,共6页
为了研究涡轴发动机端齿连接结构接触状态变化的发生机理及规律,根据涡轴发动机端齿连接的结构特征、受力分析和考虑滑移的切向接触受力原理,确定了端齿连接结构齿面接触状态的影响因素;并通过有限元分析方法,研究了齿面接触状态的变化... 为了研究涡轴发动机端齿连接结构接触状态变化的发生机理及规律,根据涡轴发动机端齿连接的结构特征、受力分析和考虑滑移的切向接触受力原理,确定了端齿连接结构齿面接触状态的影响因素;并通过有限元分析方法,研究了齿面接触状态的变化规律。计算结果表明:转速和轴向压紧力对接触状态有重要影响;转速越高,则齿面接触区域变小,接触应力和滑移距离变大;轴向压紧力越大,则齿面接触区域越大,接触应力和滑移距离也越大;而摩擦系数对接触状态的影响不明显。研究结果对端齿连接高速转子的结构设计提供了一定的技术指导。 展开更多
关键词 端齿 接触形式 接触应力 滑移距离 涡轴发动机
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涡轮机匣弯曲靶面冲击射流换热特性研究
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作者 陈振华 崔成成 +1 位作者 董奇 杨卫华 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2021年第4期182-193,共12页
航空发动机内空气冷却系统流通通道结构复杂。在各种复杂结构中,能有强烈换热过程的局部特征就是冲击换热。故以机匣环腔结构作为研究对象,在所研究的流动参数及结构参数范围内发现:相同冲击Re j下,随着冲击间距(H/d)的增大,冲击靶板上... 航空发动机内空气冷却系统流通通道结构复杂。在各种复杂结构中,能有强烈换热过程的局部特征就是冲击换热。故以机匣环腔结构作为研究对象,在所研究的流动参数及结构参数范围内发现:相同冲击Re j下,随着冲击间距(H/d)的增大,冲击靶板上的温度分布更加均匀;当冲击孔角度(β)为90°时,冲击靶板面换热效果更佳;冲击孔周向角(α)越小,冲击靶板面的的整体温度水平越低,并且温度分布更为均匀;随着横流比(m c/m)的增大,冲击驻点的温度在逐渐降低,换热系数也在逐渐提高。 展开更多
关键词 涡轮机匣 冲击间距 冲击孔角度 冲击孔周向角 横流比
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高速转子连接结构刚度损失及振动特性 被引量:22
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作者 洪杰 徐翕如 +1 位作者 苏志敏 马艳红 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期18-25,共8页
高负荷航空发动机转子的转速和支点跨度不断加大,使得转子弯曲刚度下降,并在工作中具有一定弯曲变形。转子弯曲变形时,连接界面会存在刚度损失,需考虑转子弯曲变形对连接界面刚度特性及转子系统振动特性的影响。提出了定量描述连接界面... 高负荷航空发动机转子的转速和支点跨度不断加大,使得转子弯曲刚度下降,并在工作中具有一定弯曲变形。转子弯曲变形时,连接界面会存在刚度损失,需考虑转子弯曲变形对连接界面刚度特性及转子系统振动特性的影响。提出了定量描述连接界面刚度损失的力学模型,并针对非连续转子系统的动力学设计,提出了基于应变能分布优化的连接结构刚度损失抑制方法。数值仿真结果表明:转子弯曲变形下,连接界面刚度损失显著,会使转子弯曲临界转速大幅降低;通过转子应变能分布优化设计可有效降低连接界面刚度损失对转子系统振动特性的影响,对转子系统振动特性优化设计具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 连接界面 刚度损失 结构非连续性 转子系统 振动特性 应变能
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具有初始热变形的转子系统振动响应分析 被引量:5
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作者 马艳红 刘海舟 +2 位作者 邓旺群 杨海 洪杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期227-233,共7页
航空发动机热起动时的温度分布不均会使转子产生初始热变形,进而引起发动机振动过大,甚至导致起动失败。针对此问题,以航空发动机中的典型转子为对象,根据初始热变形对转子振动的影响建立相应的动力学方程,并通过模态坐标变换分析初始... 航空发动机热起动时的温度分布不均会使转子产生初始热变形,进而引起发动机振动过大,甚至导致起动失败。针对此问题,以航空发动机中的典型转子为对象,根据初始热变形对转子振动的影响建立相应的动力学方程,并通过模态坐标变换分析初始热变形对转子系统振动响应的影响。结果表明,初始热变形相当于对转子作用了附加激励,包括转轴初始弯曲激励、附加不平衡激励和附加陀螺力矩激励,上述激励均与转速同步。其中,附加不平衡激励和附加陀螺力矩激励大小与转速有关,对转子通过各阶临界转速的振动响应均有较大影响;转轴初始弯曲激励大小与转速无关,主要影响低阶临界转速的振动响应。 展开更多
关键词 转子系统 热变形 初始弯曲 陀螺力矩 不平衡量
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