航空发动机整体叶盘结构刚度的多目标优化 被引量：4

1

作者 陈鼎欣 简卫斌 邓敬亮 《航空发动机》 北大核心 2019年第5期31-35,共5页

针对航空发动机多级整体叶盘结构在工作过程中变形过大的问题,以参数化结构的多目标优化数学模型为基础,对代理模型生成的响应面进行遗传算法寻优,获取控制条件下的最佳刚度结构,并根据响应面的局部敏感度结果改进了结构方案。结果表明... 针对航空发动机多级整体叶盘结构在工作过程中变形过大的问题,以参数化结构的多目标优化数学模型为基础,对代理模型生成的响应面进行遗传算法寻优,获取控制条件下的最佳刚度结构,并根据响应面的局部敏感度结果改进了结构方案。结果表明:运用多目标遗传算法能够有效实现多级整体叶盘的刚度优化,最终在控制质量仅增加10.5%的前提下,使最大轴向变形减小28.8%,最大总变形减小15.8%;提出的改进结构方案有效改善了结构的抗变形能力,进一步提高了结构的刚度优化潜力。 展开更多

关键词 整体叶盘 响应面 遗传算法 刚度优化 航空发动机

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带叶冠的航空发动机涡轮叶片失效分析 被引量：4

2

作者 郎达学 行峰涛 《科学技术创新》 2019年第14期1-3,共3页

为了解决带叶冠的涡轮叶片的失效问题,通过断口分析、强度计算分析了失效原因,并通过动应力试验及失效模拟试验进行了验证。结果表明,动力涡轮叶片失效的原因是尺寸不合格、叶冠附近最大应力处应力过大。减小叶身的渗铝层厚度,消除了渗... 为了解决带叶冠的涡轮叶片的失效问题,通过断口分析、强度计算分析了失效原因,并通过动应力试验及失效模拟试验进行了验证。结果表明,动力涡轮叶片失效的原因是尺寸不合格、叶冠附近最大应力处应力过大。减小叶身的渗铝层厚度,消除了渗层微裂纹的隐患。通过结构改进、提高制造精度等措施,有效降低了叶片的应力,符合了发动机对叶片的使用要求,可见叶片失效的问题得到了解决。 展开更多

关键词 叶片 失效 强度分析 动应力试验

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红外热像仪在发动机静止构件表面温度测量中的应用 被引量：3

3

作者 黄梦薇 周峰 詹禄禄 《现代信息科技》 2019年第11期32-33,36,共3页

通常情况下,接触法测温能比较准确地得到测量值,但无法直接接触被测表面,或在被测表面安装接触式传感器会严重破坏温度场的情况下,需要利用非接触法测温。本文简要介绍了最常用的非接触测温设备红外热像仪的成像原理和结构组成,阐述了... 通常情况下,接触法测温能比较准确地得到测量值,但无法直接接触被测表面,或在被测表面安装接触式传感器会严重破坏温度场的情况下,需要利用非接触法测温。本文简要介绍了最常用的非接触测温设备红外热像仪的成像原理和结构组成,阐述了红外热像仪在航空发动机静止构件表面温度测量中的应用。为了验证红外热像仪的测量准确性,对发动机排气管采用热电偶测温、示温漆测温、红外热像仪测温三种方法进行了表面温度测量,并分析了影响红外测温准确度的因素和改进措施。 展开更多

关键词 红外热像仪 温度测量 航空发动机

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进口旋流条件下涡轮导叶全气膜冷却效率的实验研究及优化

4

作者 付仲议 刘金鑫 +1 位作者 黄琦 房兴龙 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第1期1-5,共5页

为了研究进口旋流条件下涡轮导叶全气膜冷却效率特性,使用热色液晶测量了在旋流强度为0.3,旋流方向为顺时针和逆时针,冷气流量比为6.9%、7.5%和8.0%下某型高压涡轮导叶的全气膜冷却效率分布,并针对旋流影响开展了导叶气膜冷却的优化设... 为了研究进口旋流条件下涡轮导叶全气膜冷却效率特性,使用热色液晶测量了在旋流强度为0.3,旋流方向为顺时针和逆时针,冷气流量比为6.9%、7.5%和8.0%下某型高压涡轮导叶的全气膜冷却效率分布,并针对旋流影响开展了导叶气膜冷却的优化设计。结果表明:涡轮进口旋流对导叶压力面气膜冷却效率的影响较大,进口旋流使压力面中弦区域冷却效率整体降低60%左右;顺时针旋流使压力面冷气向叶根偏转,逆时针旋流使压力面冷气向叶尖偏转;通过在导叶压力面绝热气膜冷却效率较低区域增加气膜孔,可有效提升压力面气膜冷却效率,优化后压力面平均气膜冷却效率提高了50%以上。 展开更多

关键词 进口旋流 涡轮导叶 气膜冷却 优化

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涡轴发动机涡轮过渡段环形叶栅试验验证 被引量：1

5

作者 吴小芳 周颖 刘长青 《航空科学技术》 2021年第2期38-43,共6页

本文以涡轴发动机涡轮过渡段(ITD)为研究对象,进行了环形叶栅试验,获取了过渡段在-15°~15°迎角下过渡段的损失特性。试验结果表明,总压损失随着马赫数的增加而增加,且呈二次曲线关系。在进口迎角为-5°~0°时,涡轮过... 本文以涡轴发动机涡轮过渡段(ITD)为研究对象,进行了环形叶栅试验,获取了过渡段在-15°~15°迎角下过渡段的损失特性。试验结果表明,总压损失随着马赫数的增加而增加,且呈二次曲线关系。在进口迎角为-5°~0°时,涡轮过渡段总压损失最低,在正迎角时,涡轮过渡段总压损失较大,且偏离支板倾斜方向越大,损失越大。试验同时获得了设计状态过渡段内部气动参数分布,可为该涡轮过渡段支板叶型的优化设计提供一定的试验依据。 展开更多

关键词 涡轮过渡段 环形叶栅 试验 变迎角 马赫数

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某型涡桨发动机试验的温度测试系统设计

6

作者 黄梦薇 詹禄禄 《现代信息科技》 2019年第12期33-35,共3页

温度是发动机工作过程中的重要参数,通过温度测试可以充分地掌握发动机内部和外部的工作状况,为进一步调试、改进设计提供直接的技术支持。本文简要介绍了热电偶、热电阻的测温原理,以某涡桨发动机试验的温度测试需求为例,设计并搭建了... 温度是发动机工作过程中的重要参数,通过温度测试可以充分地掌握发动机内部和外部的工作状况,为进一步调试、改进设计提供直接的技术支持。本文简要介绍了热电偶、热电阻的测温原理,以某涡桨发动机试验的温度测试需求为例,设计并搭建了适应该发动机试验的温度测试系统,详细论述了温度测试系统的工作流程,并给出了热电阻和热电偶测温系统的误差分析。该系统目前工作稳定可靠,满足精度要求,正应用于该型发动机的各项试验中。 展开更多

关键词 航空发动机 温度测试 误差分析

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某双级涡轮性能试验件设计及试验验证

7

作者 李婵 付金辉 +2 位作者 陈睿元 冯晨 张怡超 《内燃机与配件》 2025年第6期50-52,共3页

本文以某型发动机双级涡轮为研究对象,基于相似原理开展涡轮性能试验件方案设计,试验时通过测定涡轮进出口截面和级间参数,为涡轮方案提供数据依据。经过对试验结果和数据的详细分析,表明该试验件满足气动、测试、试验等要求,安全可靠,... 本文以某型发动机双级涡轮为研究对象,基于相似原理开展涡轮性能试验件方案设计,试验时通过测定涡轮进出口截面和级间参数,为涡轮方案提供数据依据。经过对试验结果和数据的详细分析,表明该试验件满足气动、测试、试验等要求,安全可靠,为后续涡轮性能试验件的研发与改进提供了参考。 展开更多

关键词 双级涡轮试验件 方案设计 试验验证

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某水力测功器快速调心优化设计

8

作者 吴支繁 付金辉 +1 位作者 罗昕 陆思玮 《内燃机与配件》 2025年第10期90-92,共3页

本文针对某高速水力测功器位置度调整裕度不足的问题开展针对性优化设计,通过新设计的调心底板,增大了高速水力测功器位置度调整裕度。同时本文新设计了调心工装,并借助快插接头,提高了水力测功器调心过程中的工作效率。

关键词 水力测功器 调心 优化

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涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率实验研究 被引量：3

9

作者 付仲议 朱惠人 +1 位作者 姜茹 程李坚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2028-2037,共10页

为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明... 为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明:在低湍流度下,流量比变化对W型孔叶片不同区域冷却效率的影响规律不同;而在高湍流度下,流量比增大使W型孔叶片的冷却效率整体升高;在研究的所有流量比下,W型孔叶片的冷却效率均随着湍流度的升高而降低;与圆柱型孔叶片相比,在中低湍流度下,W型孔的冷气壁面贴附性和展向覆盖效果更好,W型孔叶片的冷却效率具有明显优势,然而在高湍流度下由于W型孔的冷气速度低且分布分散,易在高湍流度影响下耗散,W型孔叶片的冷却效率优势较小,甚至在高湍流度大流量比下,圆柱型孔叶片的面平均冷却效率比W型孔叶片高15%左右。 展开更多

关键词 涡轮导叶 主流湍流度 流量比 气膜冷却效率 液晶

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扇形与平面叶栅内高负荷叶片的换热特性实验研究

10

作者 师晴晴 刘存良 +3 位作者 李洋 李维 张帆 刘海涌 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期277-285,共9页

为了探究扇形与平面叶栅条件下高负荷叶片的外换热特性,采用瞬态液晶测量技术,测量了雷诺数(Re)、湍流强度(Tu)对扇形叶栅(曲端壁)的小展弦比高负荷涡轮叶片表面努塞尔数(Nu)的影响,并与平面叶栅(直端壁)进行了对比。结果表明,曲端壁相... 为了探究扇形与平面叶栅条件下高负荷叶片的外换热特性,采用瞬态液晶测量技术,测量了雷诺数(Re)、湍流强度(Tu)对扇形叶栅(曲端壁)的小展弦比高负荷涡轮叶片表面努塞尔数(Nu)的影响,并与平面叶栅(直端壁)进行了对比。结果表明,曲端壁相较于直端壁增加了21.5°的径向进气角以及上下端壁曲率不同,从而导致换热沿叶高的不对称分布。雷诺数增大,叶片各位置的换热明显增强,吸力面边界层转捩点位置不断向前缘靠近,雷诺数对直端壁的影响大于曲端壁。随湍流强度增大,努塞尔数整体有所升高,吸力面转捩点位置前移,压力面过渡现象明显增强,中弦部分努塞尔数一维特性更为明显,湍流强度对两类端壁的叶片影响类似。在研究低雷诺数或湍流强度对高负荷叶片的换热影响时,可采用直端壁进行简化,而在高雷诺数时,为了保证结果准确性,需在发动机实际扇形叶栅中进行实验。 展开更多

关键词 高负荷叶片 扇形通道 液晶 努塞尔数 雷诺数 湍流强度

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凹槽叶尖受限空间内流动特性的实验研究

11

作者 宋友富 曾飞 宋玉琴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期176-192,共17页

为了深入理解叶尖泄漏流动机理及凹槽控制泄漏损失的物理机制,围绕叶尖凹槽内部旋涡相互作用及能量分布等问题进行实验研究。介绍了一种可模拟端壁相对运动且考虑多因素的低速叶栅试实验台,并发展了适用于凹槽叶尖受限空间的热线测量技... 为了深入理解叶尖泄漏流动机理及凹槽控制泄漏损失的物理机制,围绕叶尖凹槽内部旋涡相互作用及能量分布等问题进行实验研究。介绍了一种可模拟端壁相对运动且考虑多因素的低速叶栅试实验台,并发展了适用于凹槽叶尖受限空间的热线测量技术,利用该技术精确捕捉了多工况下叶尖区域的流动结构及演化过程。结果表明:端壁相对运动可促进叶尖区域内的湍流发展,增强掺混和耗散作用,从而控制泄漏流;负荷分布可改变流场的湍流脉动统计规律,影响刮削涡的堵塞效果和控制范围;间隙高度大小对凹槽腔流动结构的产生和发展有直接的影响,从而改变了凹槽对叶尖泄漏流的控制效果。 展开更多

关键词 涡轮 凹槽叶尖 端壁运动 概率分布 脉动速度

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无气膜冷却的涡轮叶片流动实验和数值模拟

12

作者 成文娟 付猛 《现代信息科技》 2019年第5期7-10,共4页

本文在跨音速叶栅风洞中进行流动实验,对按相似原理放大的模型叶片的压力面和吸力面进行了压力测量,研究了接近真实状态的雷诺数以及马赫数对叶片流动系数的影响,并通过数值模拟来验证实验的准确程度。研究结果表明,压力面和吸力面的压... 本文在跨音速叶栅风洞中进行流动实验,对按相似原理放大的模型叶片的压力面和吸力面进行了压力测量,研究了接近真实状态的雷诺数以及马赫数对叶片流动系数的影响,并通过数值模拟来验证实验的准确程度。研究结果表明,压力面和吸力面的压力系数随着雷诺数的增大几乎没有变化;叶栅出口马赫数变化对叶片表面流动系数的分布呈现不同的规律;计算出的压力系数在大部分区域都与实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 高速叶栅风洞 叶片 雷诺数 马赫数 流动系数

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陶瓷基复合材料编织结构参数对气膜冷却效果影响研究 被引量：1

13

作者 朱爱玲 李洋 +3 位作者 屠泽灿 叶大海 毛军逵 常焜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期148-158,共11页

针对陶瓷基复合材料(CMC材料)在航空发动机高温部件中应用时的冷却需求,考虑到CMC材料内部非均质非均匀结构和热物性特征与均质金属材料的巨大差异,探究了CMC材料编织结构几何参数对气膜综合冷却效果的影响,研究中以三维五向编织CMC材... 针对陶瓷基复合材料(CMC材料)在航空发动机高温部件中应用时的冷却需求,考虑到CMC材料内部非均质非均匀结构和热物性特征与均质金属材料的巨大差异,探究了CMC材料编织结构几何参数对气膜综合冷却效果的影响,研究中以三维五向编织CMC材料为例,建立了反映材料内部细观编织结构的平板气膜全尺寸计算模型,从细观纱线尺度引入各组分热物性参数,计算分析了不同编织角度和纤维束截面尺寸等几何特征参数对气膜综合冷效的影响规律。研究结果表明,纤维束由于导热系数相对较高成为平板内部的主要热量传输通道,编织角发生变化时纤维束方向也随之改变,进而影响材料内部热量传输通道及整体各向异性等效导热系数。本文计算工况下,在气膜孔下游0~10D (D为气膜孔直径)区域,编织角度为40°时气膜综合冷效相对较高;在远离气膜孔区域,气膜板的冷却效果随着编织角度的增大而减弱。纤维束截面尺寸的改变对气膜综合冷效的影响较小,但是随着纤维束截面尺寸的增加,平板内部温度更加均匀。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 编织角度 截面尺寸 气膜冷却 各向异性 导热系数

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基于光场成像的多物理场测试技术研究进展 被引量：1

14

作者 嵇煜 赵洲 +7 位作者 许晟明 姚春惠 何钰伦 方华 吴沛林 曾飞 陈沐谷 施圣贤 《气体物理》 2024年第3期1-34,共34页

光场成像原理的发展为多物理场测试提供了新的思路与方向。光场相机基于光场成像原理,在主镜头与感光芯片之间增加了微透镜阵列,实现了对入射光线角度信息的捕获。研究人员发展了基于光场成像原理的多物理场测试技术。首先,介绍了光场... 光场成像原理的发展为多物理场测试提供了新的思路与方向。光场相机基于光场成像原理,在主镜头与感光芯片之间增加了微透镜阵列,实现了对入射光线角度信息的捕获。研究人员发展了基于光场成像原理的多物理场测试技术。首先,介绍了光场粒子图像测速技术,使用光场相机拍摄复杂三维流场的粒子图像,随后采用一系列三维体校准、重构和互相关算法获得三维速度场。该技术在保证测量精度的同时实现对三维三分量速度场的捕获,并且能够有效减少相机数量和光学窗口的要求,实现对受限空间内部进行速度场测量。其次,介绍了将光场相机在形貌测量领域中的应用。光场相机通过单个相机、单次拍摄可以获取物体表面的三维点云信息,在极大程度上缩短测量时间的同时,简化成像设备,实现对叶片气膜孔的三维形貌测量。然后,将光场相机应用于温度测量领域,可以简化分光手段,从而完成测温系统的精简,实现单个传感器对光谱强度和角度信息的同时记录。最后,对光场多物理场测试技术进行了总结,并对基于内窥光场成像与超透镜的光场测试技术进行了展望。 展开更多

关键词 光场成像 三维测量 粒子图像测速 多光谱测温 形貌测量

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冷气流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却效率的影响

15

作者 付仲议 李益民 +1 位作者 黄琦 朱惠人 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第2期107-112,共6页

为了研究不同主流湍流度下冷气质量流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为1%和15%,流量比为5.5%、8.4%和12.5%下三维涡轮导叶的全气膜冷却效率分布。结果表明:在不同的叶片区域和主流湍流度下,流... 为了研究不同主流湍流度下冷气质量流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为1%和15%,流量比为5.5%、8.4%和12.5%下三维涡轮导叶的全气膜冷却效率分布。结果表明:在不同的叶片区域和主流湍流度下,流量比对气膜冷却特性的影响规律也有所不同;在低主流湍流度下,冷却效率整体上随着流量比的增大而升高,但是在叶片的叶尖和吸力面中截面区域冷却效率在大流量比下降低,且叶片吸力面中弦区域的冷气呈波纹状分布;高主流湍流度使冷气射流与主流之间的掺混更加剧烈,可以抑制吸力面的冷气脱离壁面且使其分布更加均匀,冷却效率随流量比增大而升高。 展开更多

关键词 主流湍流度 流量比 涡轮导叶 气膜冷却效率 努赛尔数 液晶

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凹槽叶顶构型对涡轮转子尖区漩涡演化的影响 被引量：1

16

作者 包幼林 曾飞 +1 位作者 甘明瑜 宋玉琴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期88-95,共8页

凹槽宽度及深度是涡轮转子凹槽叶顶造型的关键参数,为了探究这两个关键几何参数对叶尖端区的旋涡结构演化的影响规律,采用数值模拟方法,对某单级跨声速高压涡轮展开了研究。基于对平叶顶和凹槽叶顶的叶尖端区旋涡演化的深入分析,提取了... 凹槽宽度及深度是涡轮转子凹槽叶顶造型的关键参数,为了探究这两个关键几何参数对叶尖端区的旋涡结构演化的影响规律,采用数值模拟方法,对某单级跨声速高压涡轮展开了研究。基于对平叶顶和凹槽叶顶的叶尖端区旋涡演化的深入分析,提取了该跨声速涡轮的典型流场特征。构造了6种凹槽宽度和5种凹槽深度的凹槽叶顶结构,并对典型算例进行了流场结构分析。结果表明,凹槽宽度的减小和凹槽深度的增大均会造成凹槽对泄漏流的有效阻塞范围缩小,但同时会增强该区域的阻塞效果;凹槽宽度的减小还对泄漏涡破碎起到了抑制作用;凹槽深度对涡轮级效率的影响更为显著,且存在不受凹槽宽度取值影响的最佳取值范围,约为2.5~3.0倍叶尖间隙。 展开更多

关键词 航空发动机 涡轮 转子 流场 叶尖泄漏流 泄漏涡 数值模拟

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不同粒径颗粒在涡轮流道内沿程温度及其与叶片的撞击特性研究 被引量：1

17

作者 曾飞 宋玉琴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1797-1806,共10页

涡轮叶片表面的颗粒沉积会影响其气动性能和冷却效率,因此很有必要开展颗粒在流道内的运动、温度及其在涡轮叶片表面的撞击特性研究。基于离散相模型,采用CFD数值模拟了涡轮流道内的燃气流动以及不同粒径颗粒在涡轮流道内的运动轨迹与... 涡轮叶片表面的颗粒沉积会影响其气动性能和冷却效率,因此很有必要开展颗粒在流道内的运动、温度及其在涡轮叶片表面的撞击特性研究。基于离散相模型,采用CFD数值模拟了涡轮流道内的燃气流动以及不同粒径颗粒在涡轮流道内的运动轨迹与沿程温度变化,并获得了颗粒与涡轮叶片的撞击特性。模拟结果表明,随着颗粒粒径由1μm增加至200μm,颗粒在涡轮流道内的随流性变差,颗粒在流道内的撞击、反弹现象加剧,这促使颗粒在流道内的运动路程整体呈上升趋势;颗粒粒径的增大还会导致颗粒散热能力下降,促使颗粒的沿程温降逐渐降低;同时,颗粒粒径的增大会导致颗粒在导叶片表面的撞击系数上升,而动叶则与之相反。 展开更多

关键词 涡轮 颗粒粒径 运动轨迹 沿程温度 撞击特性

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界面层及其建模方式对编织结构CMC材料导热系数影响研究

18

作者 叶大海 屠泽灿 +2 位作者 李洋 毛军逵 赵陈伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期344-352,共9页

针对编织结构陶瓷基复合材料(Ceramic matrix composite,CMC)中基体、纤维束和界面层等组分的不同传热特征,以及考虑到界面层结构极薄的尺寸特征,探究了界面层及其在细观结构代表单元中的引入方式对编织结构CMC材料内部热量传输特征和... 针对编织结构陶瓷基复合材料(Ceramic matrix composite,CMC)中基体、纤维束和界面层等组分的不同传热特征,以及考虑到界面层结构极薄的尺寸特征,探究了界面层及其在细观结构代表单元中的引入方式对编织结构CMC材料内部热量传输特征和各向异性导热系数的影响。研究中对比分析了不考虑界面层、含隐式界面层和含显式界面层等三种代表性体积单元模型的温度场、热流密度场及各向异性等效导热系数,获取了界面层导热系数对CMC材料整体导热系数的影响规律。研究结果表明:编织结构CMC材料内部温度场存在明显的不均匀性,不同模型计算获取的热流密度场具有明显区别。同时基于三个模型获取的各向异性导热系数也具有较大差异,显示界面层方法预估精度较高。此外,随着界面层导热系数增加,CMC材料整体各向异性导热系数明显增加,其对水平经纱Y方向上等效导热系数的影响最大。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 编织结构 界面层 热分析 导热系数 各向异性

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轮背凹槽结构对半开式向心涡轮性能影响数值模拟 被引量：1

19

作者 宋友富 曾飞 +2 位作者 欧阳玉清 杨杰 潘尚能 《航空发动机》 北大核心 2022年第3期34-41,共8页

为了厘清半开式向心涡轮转子轮背间隙内的流动机理及轮背间隙泄漏流动对涡轮性能的影响,以某半开式向心涡轮为研究对象,采用数值模拟的方法对轮背间隙泄漏流动进行分析,深入剖析了封严气、泄漏流及主流的运动轨迹,并明确了轮背泄漏损失... 为了厘清半开式向心涡轮转子轮背间隙内的流动机理及轮背间隙泄漏流动对涡轮性能的影响,以某半开式向心涡轮为研究对象,采用数值模拟的方法对轮背间隙泄漏流动进行分析,深入剖析了封严气、泄漏流及主流的运动轨迹,并明确了轮背泄漏损失分布。针对轮背间隙内泄漏流动的特点,对轮背结构进行了改进设计,并研究了轮背凹槽的形状、长度、宽度和深度对泄漏损失的影响。结果表明:半开式向心涡轮轮背存在横向泄漏流动,并与主流和封严气进行掺混,造成流动损失,恶化了涡轮性能,采用轮背凹槽结构后,可有效抑制轮背的泄漏流,降低流动损失。凹槽的形状、长度、宽度和深度对泄漏流的影响程度不同,椭圆形凹槽可使涡轮效率提高0.2%,矩形凹槽可使涡轮效率最大提高0.23%。 展开更多

关键词 半开式向心涡轮 轮背间隙 凹槽 流动特征 航空发动机

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斜流扩压器任意中弧线造型3维弯扭叶片设计 被引量：1

20

作者 杨元英 安志强 +1 位作者 李杜 黄生勤 《航空发动机》 北大核心 2021年第3期23-28,共6页

为了改善扩压器与叶轮之间的气动匹配,针对斜流/离心叶轮出口复杂的3维流动,以及扩压器叶片不同展向位置气动负荷分布特征,提出基于任意中弧线造型的扩压器3维弯扭叶片设计方法。该方法在根据叶轮出口流场优化扩压器叶片攻角的同时,通... 为了改善扩压器与叶轮之间的气动匹配,针对斜流/离心叶轮出口复杂的3维流动,以及扩压器叶片不同展向位置气动负荷分布特征,提出基于任意中弧线造型的扩压器3维弯扭叶片设计方法。该方法在根据叶轮出口流场优化扩压器叶片攻角的同时,通过对造型截面中弧线任意调整实现扩压器叶片载荷分布和局部流场细节的优化。以某高压比斜流压气机为平台,采用上述方法完成了对其斜流扩压器的改进设计。3维数值模拟结果表明:与原方案相比,扩压器改进后斜流压气机设计点至近喘点范围内效率提升约0.3个百分点,设计点流量基本不变,设计转速喘振裕度增大1.0个百分点,在设计点及近喘点状态下扩压器通道流场均得到了改善,同时改进后扩压器的叶片数由21片减少至19片。 展开更多

关键词 斜流扩压器 3维弯扭叶片 数值模拟 任意中弧线 航空发动机

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