留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2002年  第17卷  第1期

  上一期 | 下一期 
显示方式:
研究论文
风扇/压气机技术发展和对今后工作的建议
陈矛章
2002, 17(1): 1-15.
摘要 PDF(1692KB) icon4355 icon667
摘要:
风扇 /压气机是航空涡轮发动机的关键部件之一, 高推重比发动机对它们提出了更高的要求, 出现了一些新的技术问题需要加以研究解决。本文评述了风扇 /压气机的发展趋势, 对于提高其性能的主要措施如高叶片速度, 低展弦比, 高通流进口级, 掠形叶片技术, 大小叶片气动布局等都作了详尽程度不同的评述。风扇 /压气机内的非定常流动不仅影响气动性能, 而且影响可靠性, 如高周疲劳、失速和颤振等, 应加强研究。现代计算流体力学为我们提供了跨越式发展的可能性。本文对今后工作提出了建议。
多级压气机中可控扩散叶型研究的进展与展望 第二部分 可控扩散叶型的实验与数值模拟
王会社, 钟兢军, 王仲奇
2002, 17(1): 16-22.
摘要 PDF(1647KB) icon1707 icon465
摘要:
目前, 大量的可控扩散叶型 (CDA)已设计应用于多级轴流压气机中。通过亚音、跨音叶栅实验, 证明了在可比的气动设计条件下, CDA叶栅可以达到更高的临界马赫数、更大的冲角范围和更高的负荷。通过单级或多级测试, CDA提供了更高的效率、更高的负荷、且易于进行级间匹配, 并最终减少研发费用, 提高喘振裕度。
单转子风扇的三维反问题气动设计
陈乃兴, 徐燕骥, 黄伟光, 陈俊杰, 陈晓东
2002, 17(1): 23-28.
摘要 PDF(967KB) icon1443 icon439
摘要:
采用准三维流函数反问题设计方法与三维 N-S求解方法的相互迭代对单转子风扇进行气动设计。在叶片初步计算中得到叶栅进出口气流角沿径向分布, 并将它作为本文的目标函数。采用准三维反问题求解方法, 依次构造出各个S1流面上的叶片几何形状和气流角分布。然后再采用 N-S方程的求解方法, 对叶片进行全三维流场的数值计算。通过 N-S方程计算结果与目标函数的对比, 重新修正叶片出口气流角分布, 并作为下一次反问题设计的目标函数。经过反问题与 N-S方程求解的反复迭代, 最终得到满足设计要求的叶型。
多通道涡轮级的流场/温度场非定常数值模拟
董素艳, 刘松龄, 朱惠人
2002, 17(1): 29-34.
摘要 PDF(836KB) icon1475 icon448
摘要:
通过求解二维 N-S方程对多通道涡轮级进口有温度畸变时的流场和温度场进行了非定常数值模拟。相对于简化成单通道涡轮级的数值模拟得到更精确的结果, 尤其是对温度场的模拟。改变热斑数与导叶通道数比会对动叶时均温度分布产生较大影响, 动叶压力面温度分布所受的影响更大。
常压、双涵进气条件下小突片强化混合研究
陈方, 吴寿生, 魏福清, 黄勇
2002, 17(1): 35-39.
摘要 PDF(301KB) icon1612 icon455
摘要:
在常压、双涵进气条件下, 以常规环形混合器为基准, 通过不同小突片强化混合结构的对比试验, 初步探讨了小突片的个数、安装角度等结构参数对排气混合系统气动性能的影响。试验结果表明:小突片能很好地强化内外涵气流的混合, 使下游流场出现明显的变形, 系统的卷吸量、混合均匀性均得到改善, 但是压头损失系数有所增加; 多个小突片沿周向均匀分布, 且交替向内外倾斜, 能更有效地强化混合。
高速热喷流条件下二元收扩喷管扩张段壁面冷却的初步试验研究
额日其太, 王志杰, 吴寿生
2002, 17(1): 40-44.
摘要 PDF(608KB) icon1536 icon397
摘要:
在高速热喷流条件下, 对二元收扩喷管超音段壁面的冷却进行了初步试验研究。采用的冷却方案共有3种, 分别是缝隙式、离散孔式和波纹板式气膜冷却方案。得到了各冷却方案喷管的壁面压力分布、壁温分布和红外辐射特性。结果表明:冷却气流对喷管壁面压力分布影响较大, 不同冷却结构的壁面压力分布特点不同。通过冷却, 各喷管的壁温和红外辐射强度明显降低。
速度比对波瓣混合器混合气动性能的影响
路玉霞, 吴寿生, 魏福清, 黄勇
2002, 17(1): 43-57.
摘要 PDF(401KB) icon1498 icon425
摘要:
在常压、双涵进气条件下, 通过对几种波瓣混合器与圆形收敛喷管组合的出口流场测试, 研究不同外、内涵速度比情况下, 波瓣混合器的混合气动性能 (压力和温度均匀度、压力损失系数等 )变化规律, 为对比起见, 还对环形混合器组合进行了试验。试验表明:在本试验范围内, 随着速度比的增加, 压力均匀度曲线呈“凸”形, 冷态试验时, 峰值在速度比 1 .0处, 热态试验时, 峰值在 0 .68附近 (冷、热态峰值的速度都与温度比的平方根成正比 )。压力损失系数曲线呈“凹”形, 冷态试验时, 谷值速度比小于 1 .0, 热态试验时, 谷值在速度比更小处, 温度均匀度曲线则随着速度比的增加呈下降趋势, 在速度比 0 .2～ 0 .7之间, 温度均匀度随速度比的变化基本呈线性关系, 而在速度比大于 0 .7以后, 则下降趋势变平缓。
风扇进气道胶接蜂窝声衬样件声学性能实验研究
李春林, 王同庆, 赖士洪, 乔海涛
2002, 17(1): 45-48.
摘要 PDF(283KB) icon1596 icon439
摘要:
使用消声短舱是降低飞机噪声的重要方法。本文介绍的高速压气机实验台架消声短舱样件的声学实验在以往基础上进行改进, 增加了消声终端, 使用可工程应用的胶接铝蜂窝制作的进气道消声短舱原理样件, 测量了各压气机工况下声衬的减噪量和总压损失。
基于Riemann问题的解在自适应无结构网格上求解Euler方程
常利娜, 尹河, 严传俊
2002, 17(1): 49-52.
摘要 PDF(733KB) icon1499 icon447
摘要:
给出了一种根据 Riemann问题的解, 计算网格单元边界处的守恒量通量的方法。该方法不受网格单元形状的限制, 具有较好的通用性。实际计算表明, 采用这一方法在自适应无结构网格上求解 Euler方程, 对于复杂的流动细节具有较高的分辨率。
离心式压气机模型级内非定常流动的数值试验
刘立军, 徐忠, 张玮
2002, 17(1): 58-64.
摘要 PDF(1036KB) icon1427 icon428
摘要:
应用同位网格下的压力校正算法和滑移网格技术, 在贴体曲线坐标系下, 对离心式压气机模型级内部由于叶轮与叶片扩压器相互作用引起的三维非定常湍流流场进行了数值模拟。计算结果表明, 在设计工况下, 由于叶轮与叶片扩压器的相互作用引起的非定常干涉流动, 对整级内部流动有非定常影响。速度场的非定常特性主要表现在叶轮与叶片扩压器间的径向间隙范围内和扩压器的入口处, 在叶轮和扩压器叶道内部衰减很快。而压力脉动同时向流道的上下游传播, 在叶轮和扩压器内部流动仍具有显著的压力非定常脉动。
面向对象的双轴混排加力涡扇发动机详细非线性实时仿真模型研究
丛靖梅, 唐海龙, 张津
2002, 17(1): 65-68.
摘要 PDF(720KB) icon1820 icon487
摘要:
本文就双轴加力涡扇发动机详细非线性实时仿真模型进行了研究。采用框架灵活方便、具有可扩展性的 VC++语言, 在 P 45 0计算机上实现了一台双轴混排加力涡扇发动机的实时仿真, 可准确模拟发动机及其部件的工作状况。发动机流路的平均计算时间为 0 .5 42 ms,一个工作点的计算时间小于 2 5 ms。此模型的建模方法具有通用性, 可适用于其他类型发动机的实时建模要求。
某型涡轮轴发动机稳态气路故障诊断方法
毛景立, 李鸣, 林健
2002, 17(1): 67-74.
摘要 PDF(902KB) icon1449 icon476
摘要:
本文是涡轮轴发动机稳态气路故障诊断方法研究的结果。根据监控功能要求, 应用气路参数分析法, 确定反映部件性能参数变化的测量参数, 建立故障诊断模型。
涡扇发动机过渡过程模拟精化方法
陈红梅, 朱之丽
2002, 17(1): 75-79.
摘要 PDF(279KB) icon1403 icon435
摘要:
以某涡扇发动机的过渡态性能模拟为研究对象, 建立了过渡过程中零部件与气流之间的不稳定热交换、由于热交换引起的间隙变化以及引起的部件效率变化的数学模型, 并且将此模型引入面向对象的航空涡扇发动机过渡过程性能模拟程序的框架中。通过计算分析, 零部件与气流之间的热交换对发动机过渡过程性能有显著影响; 过渡过程叶尖间隙的变化引起的部件效率损失是不容忽视的。
某型发动机压气机最先失速级判定的试验研究
姜涛, 李应红, 李军
2002, 17(1): 80-82.
摘要 PDF(483KB) icon1601 icon464
摘要:
针对某型发动机旋转失速 /喘振问题, 通过试验的方法, 寻找引起该型发动机失速起始级和在叶片上的位置, 并利用 Matlab语言编写了试验数据处理程序。根据发动机失速的机理, 提出了失速级的判别准则, 利用频谱分析和时域分析的方法, 对试验数据进行了处理与分析, 结果发现该型发动机最先在第三级叶片上发生失速。
轴流压气机超音叶片新设计技术研究
肖敏, 刘波, 程荣辉
2002, 17(1): 83-86.
摘要 PDF(208KB) icon1562 icon420
摘要:
介绍了一种轴流压气机超音叶片新设计技术, 即叶型中弧线用任意多段圆弧生成, 前缘用椭圆弧连接。该方法可以灵活控制叶型中弧线的曲率分布, 有效控制扩散因子, 提高气流抗分离的能力。椭圆形的前缘可减弱超音气流在前缘进口区的加速程度, 降低进口弓形波的强度; 叶型入口段理想的曲率分布可以合理组织进口激波结构和位置, 大幅降低激波损失。
涡轮盘销钉孔损伤容限分析新方法及其应用
陆山, 黄其青
2002, 17(1): 87-92.
摘要 PDF(361KB) icon1535 icon408
摘要:
本文提出温度及离心载荷作用下三维构件损伤容限分析方法。该方法采用新型双重边界元法分析温度及离心力载荷作用下的涡轮盘三维裂纹应力强度因子 (SIF), 并结合 Paris公式及 Euler法获得涡轮盘销钉孔边裂纹扩展形状及裂纹扩展寿命, 进而采用二次估计方法获得涡轮盘裂纹扩展寿命修正值。利用新型双重边界元法分析了销钉载荷、温度场、裂纹形状对轮盘孔边三维裂纹应力强度因子的影响, 并对以往涡轮盘销钉孔边裂纹扩展寿命分析工程方法的近似性进行了讨论。文中算例表明采用本文方法分析复杂载荷三维裂纹扩展寿命具有效率高、建模方便的优点。
Ni3Al合金热/机械疲劳裂纹扩展速率试验及其预测研究
何玉怀, 刘绍伦, 赵希宏
2002, 17(1): 93-96.
摘要 PDF(335KB) icon1540 icon400
摘要:
本论文对 Ni3Al高温合金进行了 45 0℃～ 990℃热 /机械疲劳裂纹扩展行为的试验研究与宏微观分析。分别研究了相位角、保持时间、温度、频率对 Ni3Al合金裂纹扩展行为的影响。研究发现:温度的升高和频率的降低均会加速裂纹扩展; 同相位热 /机械疲劳裂纹扩展速率大于反相位热 /机械疲劳裂纹扩展速率, 而且它们两者介于最大温度和最小温度的等温疲劳裂纹扩展速率之间; 载荷保持加速裂纹扩展。在试验结果的基础之上, 针对 Ni3Al合金建立了一个热 /机械疲劳扩展速率线性累积模型, 并应用该模型对两个验证试验进行了检验, 结果表明, 该线性累积模型预测结果与试验数据吻合得很好。
碰摩转子的弯曲和扭转振动分析
邓小文, 廖明夫, Robert Liebich, Robert Gasch
2002, 17(1): 97-104.
摘要 PDF(1000KB) icon1500 icon489
摘要:
建立了一个新型多自由度的转子动静碰摩模型。应用该模型, 重点研究了动、静碰摩引起的转子弯曲和扭转非线性耦合振动。大量的数值计算表明, 不同碰摩情况下转子具有不同的弯曲和扭转振动响应。转静碰摩激起转子扭转自振频率振动。提出了从转子扭转振动的变化来诊断转静碰摩故障的方法, 并探讨了此方法的可行性和有效性。
机动飞行条件下双盘悬臂转子的振动特性
徐敏, 廖明夫, 刘启洲
2002, 17(1): 105-109.
摘要 PDF(678KB) icon1543 icon503
摘要:
本文取双盘悬臂转子为分析对象, 建立了水平盘旋和俯冲拉起两种机动飞行条件下转子振动的运动微分方程, 并用四阶龙格库塔法进行了求解。结果表明, 机动飞行在转子上产生的附加离心力和附加陀螺力矩将使转子产生较剧烈的瞬态振动; 同时, 转子的轴心轨迹中心会偏离轴线, 使得转子产生明显的变形。
带干摩擦阻尼结构叶/盘系统动力学分析
马晓秋, 王亲猛, 张锦, 程滔
2002, 17(1): 110-114.
摘要 PDF(902KB) icon1523 icon454
摘要:
本文对叶轮机等动力机械中带干摩擦阻尼结构的减振机理进行了研究, 并对带此结构的叶 /盘系统的响应特性作了深入的理论分析与数值计算。采用谐波平衡法对此系统的非线性动力学特性进行线性简化, 建立此系统的等效刚度及等效阻尼。在有限元数值分析中导出系统的响应特性计算方法, 并藉助于 ANSYS软件对某型涡轮风扇发动机的带凸肩风扇转子及某型涡轮喷气发动机带拉筋涡轮转子为分析实例。由不同的干摩擦阻尼下系统的幅频特性族曲线可导出阻尼的临界值, 并导出干摩擦阻尼接触面正压力优化的概念。
管内高温介质流动入口段的辐射与对流耦合换热数值模拟
夏新林, 刘顺隆, 马国嵩
2002, 17(1): 115-121.
摘要 PDF(390KB) icon1732 icon456
摘要:
将求解辐射传递方程的离散坐标法与求解对流换热的控制容积法相结合, 数值模拟了高温下圆管流动入口段参与性介质的辐射与对流耦合换热。考察了介质光学厚度及管壁温度对温度分布、壁面热流密度及局部努谢尔数分布的影响。
多孔层板换热特性实验研究
董威, 韩树军, 曹玉璋
2002, 17(1): 122-126.
摘要 PDF(291KB) icon1608 icon459
摘要:
本实验选取了一种典型结构的多孔层板作为研究对象, 进行了换热特性实验研究。研究了改变冷热气流吹风比对该型层板冷却效果的影响。另外, 对该型多孔层板的冷却效果沿中轴线顺气流方向的变化规律也作了深入的研究。并给出了层板局部 N ux 和冷却效果 E关于局部 Rex 及冷热气流吹风比 M的数学拟合表达式。
模糊故障图的代数基础及应用分析
宋志平, 李应红, 刘建勋
2002, 17(1): 127-131.
摘要 PDF(775KB) icon1047 icon458
摘要:
为了对不确定的故障关系进行描述和分析, 提出了模糊故障图。定义并分析了它的代数基础—模糊间集、间集的链关系及一些相关概念, 提出了基于模糊故障图进行故障诊断的方法, 并应用于实际系统, 较好地实现了模糊故障诊断。模糊故障图可以有效地描述复杂系统的故障关系, 实现模糊的系统故障分析。
N4SID辨识方法在航空发动机中的应用
马艳, 李志舜, 曾庆福
2002, 17(1): 132-134.
摘要 PDF(306KB) icon1688 icon457
摘要:
针对在现代航空发动机的自适应控制和故障监控领域建立系统动态模型的需要, 本文研究了基于状态空间模型的数字子空间状态空间系统辨识 (N4SID)方法, 并在某型双转子涡喷发动机非线性气动热力学模型的“小偏离”状态上进行了仿真实验。
液体火箭发动机燃烧室的一种分区模型
刘昆, 张育林
2002, 17(1): 135-139.
摘要 PDF(758KB) icon1590 icon453
摘要:
发展了燃烧室的分区模型:将燃烧室分为两个区, 一个是燃烧区, 采用时滞燃烧瞬时均匀混合模型, 另一个是流动区, 连同喷管一起, 采用一维理想气体流动的有限元状态变量模型。给出了一个利用该模型计算发动机起动过程的一个算例, 计算结果表明该模型可较好地描述液体火箭发动机燃烧室的建压及非稳态流动过程。模型采用状态方程形式, 具有形式简单、计算简便的特点, 适用于液体火箭发动机的控制与仿真
弧齿锥齿轮齿面优化修正及计算机仿真
方宗德, 杨宏斌, 邓效忠
2002, 17(1): 140-144.
摘要 PDF(741KB) icon1513 icon423
摘要:
由于加工误差和热处理变形等因素的影响, 实际弧齿锥齿轮齿面啮合质量通常与“轮齿接触分析”(TCA)所得的理论结果有所差异。本文提出了基于最小二乘法的加工参数识别方法和齿面优化修正方法, 经计算机仿真验证, 修正后的齿面与原设计的齿面, 具有非常近似的 TCA结果。

版权所有 © 《航空动力学报》编辑部

本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发