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中低转速下静子可调对变循环分离风扇流通能力的影响研究
1
作者
安广丰
周瑞
+1 位作者
于贤君
刘宝杰
《推进技术》
北大核心
2025年第1期60-74,共15页
可调静子是变循环分离风扇在中低转速下实现更大流通能力的关键手段。本文针对“2+1”和“1+2”两种构型变循环分离风扇的极限流通能力随进口导叶(IGV)和静子调节的变化规律展开了数值模拟研究。研究结果表明,涵道比和可调静子组合调节...
可调静子是变循环分离风扇在中低转速下实现更大流通能力的关键手段。本文针对“2+1”和“1+2”两种构型变循环分离风扇的极限流通能力随进口导叶(IGV)和静子调节的变化规律展开了数值模拟研究。研究结果表明,涵道比和可调静子组合调节情况下,“1+2”变循环分离风扇的极限流通能力更强;而涵道比固定为0.3时,“2+1”变循环分离风扇的极限流通能力更强。进一步的分析表明,IGV的调节角度决定了第一级风扇流量-压比特性线位置,从而决定了风扇的理论极限流通能力;而所有可调静子叶片的调节角度决定了第一级风扇与后面级风扇的匹配状态,从而决定了第一级风扇在自身特性线上匹配的最大流量状态,进而决定了风扇的实际极限流通能力。涵道比和可调静子组合调节情况下,“1+2”变循环分离风扇可用的IGV调节角度更大,因此其极限流通能力更强;涵道比固定情况下变循环分离风扇的极限流通能力与初始状态下各级的匹配有关,对于本文研究的两种构型变循环分离风扇,涵道比为0.3时“2+1”变循环分离风扇各级匹配状态有利于获得更大的可用IGV调节角度,因此其极限流通能力更强。
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关键词
变循环发动机
变循环分离风扇
可调静子
极限流通能力
级匹配分析
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职称材料
变弯度导叶铰接位置对风扇振动特性的影响
被引量：
1
2
作者
张晓杰
毛建兴
+4 位作者
李洪波
刘茜
赵炎
王荣桥
胡殿印
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期205-217,共13页
针对变弯度导叶尾迹激励引起的转子叶片共振,基于谐响应模态叠加法对风扇转子进行强迫振动分析,研究了不同铰接位置的变弯度导叶对风扇气动性能及其振动特性的影响。结果表明,随着铰接位置向尾缘移动,风扇转子流量、压比和效率增加,稳...
针对变弯度导叶尾迹激励引起的转子叶片共振,基于谐响应模态叠加法对风扇转子进行强迫振动分析,研究了不同铰接位置的变弯度导叶对风扇气动性能及其振动特性的影响。结果表明,随着铰接位置向尾缘移动,风扇转子流量、压比和效率增加,稳定裕度降低,主要影响下游转子叶根部位的进气角度。在气动激励方面,随着铰接位置后移,转子叶片表面的压力幅值增大,相位变化剧烈,通过将非定常气动力转换到模态空间中,可以看到叶片所受模态气动力在铰接位置为35%C (C为轴向弦长)的情况下达到最大值,后呈现先减小后增加的规律,这与振动响应的变化规律一致。铰接位置对所关注的高阶局部模态的气动阻尼影响较小,最大差异为0.046%。在振动响应方面,转子叶片的振动应力随铰接位置剧烈改变,且为非单调变化。在设计位置处叶片的振动应力最小,在35%C处振动应力达到设计位置的15倍。对于本文所研究的模型及工况,最优铰接位置为45%C,与仅考虑气动性能的25%C不同。因此在变弯度导叶设计时,需要考虑其对叶片振动特性的影响。
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关键词
航空发动机
变弯度导叶
铰接位置
强迫振动
尾迹激励
气动阻尼
共振
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职称材料
题名
中低转速下静子可调对变循环分离风扇流通能力的影响研究
1
作者
安广丰
周瑞
于贤君
刘宝杰
机构
北京航空航天大学航空发动机研究院
航空发动机
气动
热力
国家级重点实验室
超循环气动热力前沿科学中心
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第1期60-74,共15页
基金
航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-A-II-001-001)
航空发动机气动热力国家级重点实验室基金(2023-JCJQ-LB-063-0204)
中央高校基本科研业务费专项资金(501QYZX2023146003)。
文摘
可调静子是变循环分离风扇在中低转速下实现更大流通能力的关键手段。本文针对“2+1”和“1+2”两种构型变循环分离风扇的极限流通能力随进口导叶(IGV)和静子调节的变化规律展开了数值模拟研究。研究结果表明,涵道比和可调静子组合调节情况下,“1+2”变循环分离风扇的极限流通能力更强;而涵道比固定为0.3时,“2+1”变循环分离风扇的极限流通能力更强。进一步的分析表明,IGV的调节角度决定了第一级风扇流量-压比特性线位置,从而决定了风扇的理论极限流通能力;而所有可调静子叶片的调节角度决定了第一级风扇与后面级风扇的匹配状态,从而决定了第一级风扇在自身特性线上匹配的最大流量状态,进而决定了风扇的实际极限流通能力。涵道比和可调静子组合调节情况下,“1+2”变循环分离风扇可用的IGV调节角度更大,因此其极限流通能力更强;涵道比固定情况下变循环分离风扇的极限流通能力与初始状态下各级的匹配有关,对于本文研究的两种构型变循环分离风扇,涵道比为0.3时“2+1”变循环分离风扇各级匹配状态有利于获得更大的可用IGV调节角度,因此其极限流通能力更强。
关键词
变循环发动机
变循环分离风扇
可调静子
极限流通能力
级匹配分析
Keywords
Variable cycle engine
Variable cycle split fans
Adjustable stator
Maximum flow capacity
Stage matching analysis
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
变弯度导叶铰接位置对风扇振动特性的影响
被引量：
1
2
作者
张晓杰
毛建兴
李洪波
刘茜
赵炎
王荣桥
胡殿印
机构
北京航空航天大学航空发动机研究院
北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室
超循环气动热力前沿科学中心
中小型航空发动机联合研究
中心
清华大学航天航空学院
北京航空航天大学能源与动力工程学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期205-217,共13页
基金
国家自然科学基金(52205081)
“两机”专项基础研究(J2019-Ⅳ-0016-0084)
+1 种基金
“两机”基础科学中心重大项目(P2022-A-Ⅲ-001-001)
中央高校基本科研业务费专项资金(501QYZX2023146001)。
文摘
针对变弯度导叶尾迹激励引起的转子叶片共振,基于谐响应模态叠加法对风扇转子进行强迫振动分析,研究了不同铰接位置的变弯度导叶对风扇气动性能及其振动特性的影响。结果表明,随着铰接位置向尾缘移动,风扇转子流量、压比和效率增加,稳定裕度降低,主要影响下游转子叶根部位的进气角度。在气动激励方面,随着铰接位置后移,转子叶片表面的压力幅值增大,相位变化剧烈,通过将非定常气动力转换到模态空间中,可以看到叶片所受模态气动力在铰接位置为35%C (C为轴向弦长)的情况下达到最大值,后呈现先减小后增加的规律,这与振动响应的变化规律一致。铰接位置对所关注的高阶局部模态的气动阻尼影响较小,最大差异为0.046%。在振动响应方面,转子叶片的振动应力随铰接位置剧烈改变,且为非单调变化。在设计位置处叶片的振动应力最小,在35%C处振动应力达到设计位置的15倍。对于本文所研究的模型及工况,最优铰接位置为45%C,与仅考虑气动性能的25%C不同。因此在变弯度导叶设计时,需要考虑其对叶片振动特性的影响。
关键词
航空发动机
变弯度导叶
铰接位置
强迫振动
尾迹激励
气动阻尼
共振
Keywords
Aero-engine
Variable-inlet guide vane
Hinged position
Forced vibration
Wake excitation
Aerodynamic damping
Resonance
分类号
V215.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
中低转速下静子可调对变循环分离风扇流通能力的影响研究
安广丰
周瑞
于贤君
刘宝杰
《推进技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
变弯度导叶铰接位置对风扇振动特性的影响
张晓杰
毛建兴
李洪波
刘茜
赵炎
王荣桥
胡殿印
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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