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多源不确定性对涡轮部件气动与换热性能影响的研究进展
1
作者 邹正平 陈永超 +4 位作者 姚李超 王小京 罗佳奇 李维 曾军 《推进技术》 北大核心 2025年第10期1-44,共44页
几何与气动热力参数等客观偏差引起涡轮部件实际性能的随机波动,此影响在超高负荷等极端情况下显著增强,导致实际性能剧烈分散甚至出现“黑天鹅”事件;设计研究人员的主观认知不足也会干扰涡轮的设计和分析结果。因此,降低多源不确定性... 几何与气动热力参数等客观偏差引起涡轮部件实际性能的随机波动,此影响在超高负荷等极端情况下显著增强,导致实际性能剧烈分散甚至出现“黑天鹅”事件;设计研究人员的主观认知不足也会干扰涡轮的设计和分析结果。因此,降低多源不确定性影响对提升全寿命周期涡轮部件的实际性能具有重要意义。本文详细介绍了不确定性来源与分布特征、不确定性量化分析方法、不确定性对涡轮性能影响等方面的研究进展,探讨了如何在涡轮设计、制造和实际运行中抑制不确定性影响并提出了涡轮不确定性研究面临的挑战。已有研究表明:当前已针对不确定性来源与分布特征、不确定性量化分析方法、不确定性引起涡轮性能的随机波动等方面开展了广泛深入的研究,其中,识别不确定性来源并明确其分布特征、发展量化分析方法是量化不确定性对涡轮性能影响的基础;这些研究为发展计及不确定性影响的涡轮设计方法、制造工艺和运行-维护策略提供关键支撑。整体来看,在研究基础方面,仍须进一步补充全面充分的实测数据和涡轮复杂流动背后的物理知识,并不断发展稀疏高精度的量化分析方法,进而精确量化超高负荷等极端情况下不确定性对涡轮性能的显著影响,深入探究不确定性影响与流动状态非线性变化的耦合作用机制。在此基础上,全面发展计及不确定性影响的鲁棒性设计方法、制造工艺和运行-维护策略,以有效提升涡轮部件全寿命周期内的实际性能。 展开更多
关键词 涡轮 多源不确定性 分布特征 不确定性量化分析 非线性影响 鲁棒性设计 综述
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Ti_(2)AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析 被引量：2
2
作者 裴会平 刘冬 +4 位作者 姚利盼 邵天敏 刘巧沐 刘亮亮 陈乾明 《材料工程》 北大核心 2025年第1期28-44,共17页
Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺... Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析,讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明,该合金在减重方面优势显著,且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配,无明显短板;具有可接受的冷、热加工性能,通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件;应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35.3%,应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。 展开更多
关键词 Ti_(2)AlNb 航空发动机 减重 材料特性 加工工艺
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航空发动机低压涡轮轴通油孔裂纹失效分析 被引量：1
3
作者 王学民 卢绪平 +4 位作者 沈莲 古远兴 吴晨 郭建英 徐敬沛 《机械强度》 北大核心 2025年第2期37-43,共7页
为探究某型航空发动机低压涡轮轴高低周复合疲劳试验过程中通油孔裂纹故障的性质和原因,对低压涡轮轴裂纹位置进行了外观检查、断口分析、表面检查、金相组织检查、有限元分析和裂纹扩展仿真。结果表明,低压涡轮轴通油孔裂纹故障为疲劳... 为探究某型航空发动机低压涡轮轴高低周复合疲劳试验过程中通油孔裂纹故障的性质和原因,对低压涡轮轴裂纹位置进行了外观检查、断口分析、表面检查、金相组织检查、有限元分析和裂纹扩展仿真。结果表明,低压涡轮轴通油孔裂纹故障为疲劳裂纹,其原因为通油孔采用电火花加工后,未完全去除重熔层,导致其内侧表面存在部分未去除的重熔层且有可见微裂纹,在较大的高低周复合载荷作用下萌生疲劳裂纹并发生了裂纹扩展,从而导致通油孔裂纹故障,通过裂纹扩展仿真分析预估初始裂纹长度介于0.2~0.3 mm。为了保证通油孔加工质量,考虑该位置加工可达性较差,建议可设计特殊工装、采用机械加工技术进行加工,在保证加工精度的基础上从根本上杜绝重熔层的影响。 展开更多
关键词 低压涡轮轴 失效分析 重熔层 疲劳断裂 有限元分析 裂纹扩展仿真 航空发动机
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航空发动机中介轴承打滑及生热特性 被引量：1
4
作者 罗斌 杨芳芳 +2 位作者 李炎军 刘昭林 王呈豪 《轴承》 北大核心 2025年第4期35-45,共11页
为准确预测航空发动机中介轴承的生热特性,针对中介轴承的工作特点,考虑内外圈旋转方式、供油温度和供油流量对轴承生热的影响,对传统滚动轴承拟静力学模型进行修正,建立了中介轴承生热分析模型,并通过双转子轴承试验平台对模型进行试... 为准确预测航空发动机中介轴承的生热特性,针对中介轴承的工作特点,考虑内外圈旋转方式、供油温度和供油流量对轴承生热的影响,对传统滚动轴承拟静力学模型进行修正,建立了中介轴承生热分析模型,并通过双转子轴承试验平台对模型进行试验验证。结果表明:中介轴承生热分析模型预测结果与试验结果的误差不超过15%;外圈转速绝对值相同时,内、外圈反向旋转轴承的打滑和生热率比内、外圈同向旋转轴承大得多;内、外圈反向旋转轴承存在一个径向载荷临界值,当径向载荷小于该值时,轴承的打滑及生热将变得十分严重;实际应用中,在保证轴承承载能力满足要求的前提下,可以通过适当减少滚子数目来降低轴承生热。 展开更多
关键词 滚动轴承 圆柱滚子轴承 航空发动机 热分析 打滑
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皮秒激光加工涡轮工作叶片异型冷却孔技术研究
5
作者 张晓兵 毛忠 +5 位作者 李元成 刘松 卢绪平 王斯仪 蒋睿嵩 毕帅 《航空制造技术》 北大核心 2025年第14期22-31,共10页
在发动机热端部件采用异型气膜孔有助于显著提高冷却效率。针对涡轮工作叶片异型孔加工需求,简述应用2~3 ps激光加工异型孔的工艺方法,介绍该方法工艺优化后在带热障涂层的单晶高温合金上加工高质量异型孔的结果。利用基于皮秒激光加工... 在发动机热端部件采用异型气膜孔有助于显著提高冷却效率。针对涡轮工作叶片异型孔加工需求,简述应用2~3 ps激光加工异型孔的工艺方法,介绍该方法工艺优化后在带热障涂层的单晶高温合金上加工高质量异型孔的结果。利用基于皮秒激光加工气膜孔的优化工艺在加工圆孔、前倾扇形异型孔的平板试样上开展高温高周拉伸疲劳、高温振动疲劳对比试验;在仅加工圆孔、还加工有前倾扇形异型孔或燕尾形异型孔的涡轮工作叶片上开展综合冷效试验。结果表明,加工异型孔的试样疲劳强度更高,叶片的冷却效果更好,带前倾扇形异型孔的叶片冷却效率较燕尾形异型孔叶片的更高。 展开更多
关键词 皮秒激光 异型冷却孔 涡轮工作叶片 航空发动机 热障涂层
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超临界压力碳氢燃料在增材制造通道中流动传热的实验研究
6
作者 蔡磊 肖颖 +2 位作者 韩怀志 于瑞天 罗文 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期881-891,共11页
针对超临界压力正癸烷在增材制造(AM)粗糙通道与机械加工光滑通道中的流动和传热性能差异进行对比实验研究。采用粗糙度仪获得AM通道和光滑通道的表面平均粗糙度分别为11μm和3μm。考察不同系统压力(3 MPa、5 MPa和7 MPa)和壁面热流密... 针对超临界压力正癸烷在增材制造(AM)粗糙通道与机械加工光滑通道中的流动和传热性能差异进行对比实验研究。采用粗糙度仪获得AM通道和光滑通道的表面平均粗糙度分别为11μm和3μm。考察不同系统压力(3 MPa、5 MPa和7 MPa)和壁面热流密度(0.29 MW/m^(2)、0.32 MW/m^(2)和0.35 MW/m^(2))工况下,2种通道摩阻系数f和努塞尔特数Nu在不同流量下的变化规律。结果表明:在选定的流量范围内,AM通道的f和Nu皆大于光滑通道,AM通道的f是光滑通道的2.8~3.5倍,Nu是光滑通道的1.7~2.3倍;增大系统压力会使AM通道的f降低,但却使光滑通道增加,而Nu在AM和光滑通道皆降低;随着壁面热流密度增加,AM通道的f和Nu皆降低,而光滑通道皆增加;粗糙通道具有很好的综合传热性能,并且在小流量时效果更好,其综合传热系数为1.2~1.5;提出超临界碳氢燃料在增材制造通道中Nu和f的关联式。 展开更多
关键词 粗糙度 增材制造 流动阻力 换热特性 实验研究
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考虑缺陷撞击点塑性变形的中介轴承动力学研究
7
作者 王小虎 白晓斌 +3 位作者 李贵林 胡腾 孙易森 李炎军 《推进技术》 北大核心 2025年第10期317-326,共10页
中介轴承是决定双转子航空发动机稳定运行的关键因素之一,其失效将直接导致发动机振动加剧、性能下降甚至破坏停车。针对传统中介轴承动力学模型中忽略缺陷撞击点随时间产生塑性变形的问题,以时变位移激励描述轴承局部缺陷,通过对滚动... 中介轴承是决定双转子航空发动机稳定运行的关键因素之一,其失效将直接导致发动机振动加剧、性能下降甚至破坏停车。针对传统中介轴承动力学模型中忽略缺陷撞击点随时间产生塑性变形的问题,以时变位移激励描述轴承局部缺陷,通过对滚动体与缺陷边缘接触过程进行仿真,提出包含运动参数的Hertz接触刚度模型,基于此建立考虑缺陷撞击点塑性变形的六自由度动力学模型,对滚动体与缺陷撞击点的接触进行深入分析。搭建双转子实验台进行中介轴承故障实验,以N1005中介轴承实测数据与数值计算结果在时域、频域及有效值特征参数等方面进行对比分析。结果表明,所建立考虑缺陷撞击点塑性变形的中介轴承动力学模型能够有效预测滚动体与缺陷撞击点之间的塑性接触的动力学特性。 展开更多
关键词 中介轴承 时变位移激励 碰撞力 塑性变形 动力学模型
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基于A2-ResNet的中介轴承故障诊断方法研究
8
作者 田晶 赵梓淇 +3 位作者 赵丹 林政 张凤玲 陈仁桢 《推进技术》 北大核心 2025年第2期266-276,共11页
中介轴承作为航空发动机的关键部件,其运行状态直接影响发动机在复杂和恶劣环境中的安全性和可靠性。因此,实现中介轴承运作状态的准确识别对航空发动机安全运行至关重要。本文提出一种基于残差网络(ResNet)与双重注意力网络(A2-Nets)... 中介轴承作为航空发动机的关键部件,其运行状态直接影响发动机在复杂和恶劣环境中的安全性和可靠性。因此,实现中介轴承运作状态的准确识别对航空发动机安全运行至关重要。本文提出一种基于残差网络(ResNet)与双重注意力网络(A2-Nets)构建的A2-ResNet新型模型,用于中介轴承信号分析与故障诊断。首先,通过试验采集中介轴承的振动故障信号作为原始数据;然后,通过短时傅里叶变换(STFT)时频分析方法将采集后的中介轴承故障数据进行预处理并建立训练集;最后,利用A2-ResNet模型对故障类型进行分类预测。采用所搭建中介轴承试验台采集的数据,将本文所建立模型与压缩和激励网络(SE-ResNet),ResNet,LeNet等不同模型的特征提取与诊断结果进行对比分析。结果表明,本文所提出A2-ResNet模型相比于其他模型的预测效果更加优越,训练验证准确率达到99.1%,故障预测平均准确率可达98.5%。 展开更多
关键词 中介轴承 A2-Nets模型 时频分析 故障诊断 分类预测
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航空发动机环境背景干扰源高效抑制方法研究
9
作者 张安琪 邰会强 +4 位作者 赵会妮 李恒 王国洪 李瑶 张百灵 《激光与红外》 北大核心 2025年第7期1106-1113,共8页
为了解决航空发动机红外辐射特性测试过程中环境背景辐射干扰影响问题,本文对发动机红外测试过程中环境背景辐射干扰源进行了梳理,提出了背景干扰源抑制方法,并以四种不同表面特性的材料为抑制装置的基材,验证了不同表面特性的抑制装置... 为了解决航空发动机红外辐射特性测试过程中环境背景辐射干扰影响问题,本文对发动机红外测试过程中环境背景辐射干扰源进行了梳理,提出了背景干扰源抑制方法,并以四种不同表面特性的材料为抑制装置的基材,验证了不同表面特性的抑制装置及不同遮蔽角度的抑制效果,确定了航空发动机红外测试的高效抑制方法。通过搭建模型发动机红外测试平台,以铝板、亚克力板、木板和岩棉板四种材料为环境背景干扰抑制装置基材,验证其在遮蔽角度为60°和90°的抑制效果。通过试验得到,中波3~5μm,抑制装置基材为木板、遮蔽角度为60°时的抑制效果最好,抑制率可达93.32%。 展开更多
关键词 航空发动机 红外测试 环境背景 抑制率
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涡轮冲压组合发动机燃油系统温升仿真研究 被引量：6
10
作者 刘友宏 李甲珊 +2 位作者 唐世建 陆德雨 董海滨 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期984-991,共8页
为了实现涡轮冲压组合发动机(简称组合发动机)燃油系统温升仿真计算,基于Flowmaster软件平台首次建立了组合发动机燃油系统温升仿真计算模型,为提高精度,根据试验数据自定义了航空煤油随温度压力变化的物性模块代替软件内置物性模块,基... 为了实现涡轮冲压组合发动机(简称组合发动机)燃油系统温升仿真计算,基于Flowmaster软件平台首次建立了组合发动机燃油系统温升仿真计算模型,为提高精度,根据试验数据自定义了航空煤油随温度压力变化的物性模块代替软件内置物性模块,基于此进行仿真计算得到不同工作模态下燃油系统温升情况。计算结果表明:涡轮模态工况下自定义物性模块计算得到的主要节点温升与软件内置物性模块相比总体偏低,且压力变化越大计算结果偏差越大;模态转换期间各子燃油系统流量迅速变化对燃油温度影响十分显著;冲压模态工况下燃油流量为2.68倍主燃烧室燃油流量时,可承受的最大发动机热负荷为400kW,最大飞行马赫数为5。实现了对发动机燃烧室入口燃油温度的预测和评估。 展开更多
关键词 涡轮冲压发动机 模拟 燃油系统 温升 热管理
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基于渗流-应力耦合的陶瓷纤维编织密封泄漏特性仿真研究
11
作者 王荣桥 乔格 +4 位作者 左平 毛建兴 陈高翔 张晓杰 胡殿印 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期11-17,共7页
针对陶瓷纤维编织密封泄漏性能研究多基于一维理论模型,无法描述密封件内部的气体渗流状态,难以支撑密封件的详细设计。开展新型陶瓷纤维编织密封的泄漏和变形行为数值仿真研究,通过建立陶瓷纤维编织密封的多孔介质渗流-应力耦合求解模... 针对陶瓷纤维编织密封泄漏性能研究多基于一维理论模型,无法描述密封件内部的气体渗流状态,难以支撑密封件的详细设计。开展新型陶瓷纤维编织密封的泄漏和变形行为数值仿真研究,通过建立陶瓷纤维编织密封的多孔介质渗流-应力耦合求解模型,在渗透压差的基础上,进一步量化了压缩量和填充密度等因素对泄漏量的影响规律,并对比不同截面形状的密封结构的密封性能。结果表明:泄漏量随填充密度和压缩量的增大呈线性减小,在10 kPa渗透压差下,填充密度从0.15 g/cm^(3)提高到0.20 g/cm^(3),泄漏量降低18.39%,压缩量从1 mm变为2 mm,泄漏量降低29%。接近方形截面的密封结构比圆形截面密封结构的密封性能更好,在0.25 MPa渗透压差下,R=1 mm的近似方形编织截面密封件的泄漏量比R=5 mm的圆形编织截面密封件的泄漏量低44%。研究结果可为陶瓷纤维编织密封在变几何涡轮上的应用提供理论及方法支撑。 展开更多
关键词 纤维编织密封 泄漏特性 渗流-应力耦合模型 密封性能 多孔介质
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机械-惯性载荷作用下航发齿轮传动壳体拓扑优化
12
作者 黄昊 夏静贵 +2 位作者 吴俊佑 卢泽华 刘怀举 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期15-27,共13页
航发齿轮传动机匣在恶劣服役工况和复杂载荷条件下,要求壳体具备轻量化特征,轴承孔错位量作为机匣的关键评价指标,如何保证错位量同时实现轻量化成为一大挑战。文中基于SIMP插值惩罚模型提出了一种考虑机械-惯性载荷作用的航发齿轮传动... 航发齿轮传动机匣在恶劣服役工况和复杂载荷条件下,要求壳体具备轻量化特征,轴承孔错位量作为机匣的关键评价指标,如何保证错位量同时实现轻量化成为一大挑战。文中基于SIMP插值惩罚模型提出了一种考虑机械-惯性载荷作用的航发齿轮传动壳体拓扑优化方法,将惯性过载对机匣附件所产生的影响加入优化模型,以壳体应力、危险轴承孔中心错位量和优化区域体积分数为约束条件,不同工况下的壳体加权柔顺度最小为目标,实现壳体减重7.1%的同时,Von Mises应力、变形量和危险轴承孔中心错位量最大分别下降7.1%、3.1%和12.1%。 展开更多
关键词 航空发动机 附件机匣 结构设计 齿轮传动 拓扑优化
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高通流宽工况适应范围超多级压气机设计研究与验证
13
作者 黄磊 李璧宇 +4 位作者 罗璇 郝玉扬 邓远灏 张军 楚武利 《推进技术》 北大核心 2025年第3期70-79,共10页
为全面提升高速涡轮发动机的超多级压气机(7级以上)的研制能力,本文对高通流宽工况适应范围超多级压气机开展了技术研究与验证。针对其进口马赫数高、工作转速范围宽等特点,开展了高通流小轮毂比压气机设计以及兼顾地面起飞和高马赫数... 为全面提升高速涡轮发动机的超多级压气机(7级以上)的研制能力,本文对高通流宽工况适应范围超多级压气机开展了技术研究与验证。针对其进口马赫数高、工作转速范围宽等特点,开展了高通流小轮毂比压气机设计以及兼顾地面起飞和高马赫数状态的宽工况适应范围压气机设计等技术研究工作,并在此基础上完成高通流宽工况适应范围超多级压气机的设计仿真和试验验证,全面研究地面起飞和高马赫数两种状态下各级的匹配情况。试验结果表明:地面起飞和高马赫数两种状态下,压气机流量、压比、效率达到设计指标。地面起飞状态1.0相对转速,最高效率0.891,高马赫数状态0.741相对转速,最高效率0.865,各转速稳定裕度均大于24%。各级匹配良好,解决了高负荷超多级压气机匹配难和高通流压气机效率低等问题,为下一代发动机的压气机设计奠定了基础。 展开更多
关键词 超多级压气机 高通流 宽工况适应范围 地面起飞状态 高马赫数状态
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基于折衷规划法的航发齿轮传动壳体结构-热柔度协同拓扑优化
14
作者 黄昊 王曾 +2 位作者 李波 卢泽华 刘怀举 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1471-1478,共8页
齿轮传动机匣是航空发动机的核心组件,常面临极端恶劣的服役环境和轻量化的设计需求。目前的机匣壳体结构设计依赖工程经验,难以满足航空发动机的高功率密度设计需求。基于折衷规划法提出一种考虑热传导性能的壳体多目标拓扑优化方法,... 齿轮传动机匣是航空发动机的核心组件,常面临极端恶劣的服役环境和轻量化的设计需求。目前的机匣壳体结构设计依赖工程经验,难以满足航空发动机的高功率密度设计需求。基于折衷规划法提出一种考虑热传导性能的壳体多目标拓扑优化方法,以轴承孔错位量和优化区域的体积分数为约束条件开展拓扑优化,实现了壳体减重6.1%,最大von Mises应力减小5.2%,最高温度降低2.3%,轴承孔中心错位量减小9.3%。 展开更多
关键词 航空发动机 齿轮传动壳体 热传导 拓扑优化
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高马赫数涡轮发动机射流预冷特性研究 被引量：5
15
作者 林阿强 刘高文 +2 位作者 吴锋 陈燕 冯青 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2218-2228,共11页
以气液相变冷却机制为切入点,开展高空模拟试验进气预冷段内水-液氧射流冷却的数值分析,考虑真实雾滴颗粒运动的热力现象,基于欧拉-拉格朗日多相流方法解析气液两相热质传输过程,分析水-液氧混合射流对高马赫数涡轮发动机预冷段内流动... 以气液相变冷却机制为切入点,开展高空模拟试验进气预冷段内水-液氧射流冷却的数值分析,考虑真实雾滴颗粒运动的热力现象,基于欧拉-拉格朗日多相流方法解析气液两相热质传输过程,分析水-液氧混合射流对高马赫数涡轮发动机预冷段内流动及换热特性的影响规律。结果表明,水-液氧射流雾化蒸发的效果具有即时性,基于水雾-水蒸汽比热大和汽化焓高的特点,水雾浓度对主流总温降和总压恢复占主导性;而液氧浓度有利于降低湿空气的热流密度。在射流浓度2%~8%时,预冷段总压降系数为0.84%~1.27%,总温降系数为2.15%~15.12%,即温降为12.92~90.89K。为平衡高空高马赫数时冷却水和液氧的需求,需控制水-液氧的射流比例,建议液氧射流量小于60%的总射流浓度。在"40%水~60%液氧"的射流比例时预冷段内流动和传热特性达到局部最优。在发动机物理转速不变时,射流冷却后预冷段内湿空气来流质量流量增幅0.22%~9.39%,其中空气和水蒸汽含量的贡献份额分别约为71.8%和28.2%。因此,射流预冷有利于涡轮发动机在高马赫数时具有更高的加速度。 展开更多
关键词 预冷涡轮基发动机 预冷段 高温进气 射流预冷 液氧
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航空涡轮发动机射流预冷技术研究 被引量：12
16
作者 林阿强 郑群 +2 位作者 吴锋 杨昊 张海 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期721-728,共8页
利用雾化蒸发的高效冷却技术,可以将高温进气降低到发动机材料允许的工作温度。针对射流预冷涡轮基冲压组合循环发动机,对比分析了国内外已有射流预冷技术的进展,详细介绍了射流预冷发动机的理论和试验验证情况,总结了射流预冷对航空涡... 利用雾化蒸发的高效冷却技术,可以将高温进气降低到发动机材料允许的工作温度。针对射流预冷涡轮基冲压组合循环发动机,对比分析了国内外已有射流预冷技术的进展,详细介绍了射流预冷发动机的理论和试验验证情况,总结了射流预冷对航空涡轮发动机性能的影响,针对射流装置和喷水/液氧降温效果进行研究和验证。国内外已有研究表明,依靠射流预冷技术不会对发动机性能产生太大的不利影响,具有技术成型快、成本低,有效地扩展飞行包线,不受飞行高度和马赫数限制等优势。射流预冷技术可以解决涡轮发动机与冲压发动机在模态转换过程的"推力鸿沟"问题,具有潜在的技术优势,值得引起关注并开展进一步的深入研究。 展开更多
关键词 涡轮发动机 推力鸿沟 高温进气 射流预冷 射流装置
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航空发动机涡轮叶片热障涂层研究进展 被引量：27
17
作者 赵云松 张迈 +7 位作者 戴建伟 郭会明 孙志军 郭媛媛 张剑 花银群 霍坤 戴峰泽 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期73-79,共7页
涡轮叶片的热障涂层技术是保障和提升航空发动机性能的关键技术之一,涡轮叶片的工作环境要求热障涂层需要具备隔热性能好、热膨胀系数与基材相匹配、抗氧化性能好、抗熔盐腐蚀性能好等一系列特点,这对热障涂层的材料、结构以及制备工艺... 涡轮叶片的热障涂层技术是保障和提升航空发动机性能的关键技术之一,涡轮叶片的工作环境要求热障涂层需要具备隔热性能好、热膨胀系数与基材相匹配、抗氧化性能好、抗熔盐腐蚀性能好等一系列特点,这对热障涂层的材料、结构以及制备工艺提出了巨大的挑战,是当前航空发动机领域的热点研究之一。本文对构成热障涂层的金属粘结层和陶瓷层材料,以及热障涂层体系结构的研究现状做了详细介绍,并简要介绍了常用的热障涂层制备方法,展望了金属粘结层和陶瓷层材料体系和制备技术的发展趋势,以期为未来航空发动机涡轮叶片热障涂层体系的构建提供有益参考。 展开更多
关键词 涡轮叶片 热障涂层体系 金属粘结层 陶瓷层
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航空燃气涡轮-电混合动力系统关键技术分析 被引量：3
18
作者 伏宇 刘昭威 +1 位作者 郑天慧 王鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期73-83,共11页
本文介绍了串联式和并联式混合动力系统的基本原理与性能特点,对混合动力的性能优势来源进行了原理性阐述。针对混合动力的系统架构,分析了性能设计、控制系统、电机设计以及热管理方面的关键技术。航空燃气涡轮-电混合动力技术的发展,... 本文介绍了串联式和并联式混合动力系统的基本原理与性能特点,对混合动力的性能优势来源进行了原理性阐述。针对混合动力的系统架构,分析了性能设计、控制系统、电机设计以及热管理方面的关键技术。航空燃气涡轮-电混合动力技术的发展,有可能对传统航空发动机领域产生颠覆性变革。需要打破原有航空发动机热力机械设计思维,将动力系统所涉及的推进、电能以及热管理进行融合设计,推动航空动力系统效能进一步提升。 展开更多
关键词 燃气涡轮 电推进 混合动力 航空发动机 综述
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展 被引量：1
19
作者 商剑钊 吴小飞 +5 位作者 曹晔洁 吕云蕾 李精鑫 王晶 董宁 刘永胜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期15-27,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状,总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状,围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述,提出了低成本制备工艺的未来研究方向,如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体,可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷基复合材料 制备工艺 低成本 反应熔渗 纳米浆料浸渗瞬时共晶
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基于参数化建模的涡轮叶片气热耦合分析方法研究 被引量：2
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作者 王孟君 薛伟鹏 +1 位作者 陈阿龙 曾军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期100-110,共11页
气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为... 气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为对复杂冷却涡轮叶片的流动和传热耦合影响进行快速、精细化评估,本文建立了一种参数化建模方法,针对GE E3高压涡轮一级导向器进行高保真几何建模和气热耦合仿真。分析结果表明,该参数化建模方法可实现复杂气冷涡轮叶片的高保真几何建模,获得较高的气热耦合计算精度。同时通过详细分析获得了大量的涡轮叶片内部流动换热细节,可支撑高温涡轮叶片的精细化设计。 展开更多
关键词 气冷涡轮 参数化建模 气热耦合 高保真几何模型 叶片冷却
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