發(fā)布時(shí)間：2020-12-13 23:19

　　為了減輕大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)重量,針對(duì)增壓級(jí)低輪緣速度特征,本文提出應(yīng)用一種新概念大彎度低損失擴(kuò)壓葉型進(jìn)行增壓級(jí)轉(zhuǎn)子氣動(dòng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子超高負(fù)荷,以有效增加級(jí)壓比。本文基于教研室成熟的設(shè)計(jì)軟件,轉(zhuǎn)靜子設(shè)計(jì)采用S1/S2流面二維設(shè)計(jì)方法,葉型設(shè)計(jì)采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。并用流場(chǎng)數(shù)值模擬方法驗(yàn)證這種設(shè)計(jì)的可行性。本文主要分為兩大部分。第一部分為一級(jí)增壓級(jí)的氣動(dòng)設(shè)計(jì),用其代替原始商發(fā)三級(jí)增壓級(jí)。以原有商發(fā)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)三級(jí)增壓級(jí)的氣動(dòng)性能作為新的一級(jí)增壓級(jí)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。由于輪緣速度低,原三級(jí)軸流壓氣機(jī)總壓比只有1.298;并且由于級(jí)壓比低、靜子損失占比大,總效率較低,為0.807。本文采用一替代三級(jí),考慮匹配靜子的損失,轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)點(diǎn)總壓比設(shè)定為1.33。S2流面流場(chǎng)計(jì)算發(fā)現(xiàn),隨壓比增加（載荷系數(shù)增加）,轉(zhuǎn)子擴(kuò)散因子先增加后減小。壓比增加至1.33時(shí),轉(zhuǎn)子擴(kuò)散因子在葉根處為0.35、葉尖處小于0.6;因此具有氣動(dòng)設(shè)計(jì)可行性。之后通過S1流面葉型優(yōu)化設(shè)計(jì)和葉型徑向積疊得到超高負(fù)荷轉(zhuǎn)子葉片。NUMECA計(jì)算表明轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)點(diǎn)總壓比為1.330,等熵效率為0.9702,喘振裕度為16.5%。并得出該超高負(fù)荷轉(zhuǎn)子... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：193 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)總效率隨推進(jìn)效率和循環(huán)效率的變化趨勢(shì)

圖 1. 2 大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)子午面流道圖處于風(fēng)扇與高壓壓氣機(jī)之間(如圖 1.3 所示)，會(huì)直接影響高高低壓部件間的匹配，因此能否夠研制出一臺(tái)全工況性能級(jí)部件，是影響民用發(fā)動(dòng)機(jī)研制的瓶頸技術(shù)之一。動(dòng)機(jī)往往在風(fēng)扇后分流，這使風(fēng)扇和高壓的流量匹配容易控。其安裝可變彎度導(dǎo)流葉片的目的主要在于提高中低轉(zhuǎn)速道比發(fā)動(dòng)機(jī)，增壓級(jí)與高壓壓氣機(jī)同涵道，流量匹配和低壓級(jí)后設(shè)置向外涵的“放氣窗”或“分流島”勢(shì)在必為。最后級(jí)轉(zhuǎn)子葉片會(huì)因其后轉(zhuǎn)接機(jī)匣支板的干擾而發(fā)生諧振后面級(jí)由于通常處于向下傾斜的流路中以與高壓轉(zhuǎn)接，也

圖 1. 2 大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)子午面流道圖處于風(fēng)扇與高壓壓氣機(jī)之間(如圖 1.3 所示)，會(huì)直接影響高高低壓部件間的匹配，因此能否夠研制出一臺(tái)全工況性能級(jí)部件，是影響民用發(fā)動(dòng)機(jī)研制的瓶頸技術(shù)之一。動(dòng)機(jī)往往在風(fēng)扇后分流，這使風(fēng)扇和高壓的流量匹配容易控。其安裝可變彎度導(dǎo)流葉片的目的主要在于提高中低轉(zhuǎn)速道比發(fā)動(dòng)機(jī)，增壓級(jí)與高壓壓氣機(jī)同涵道，流量匹配和低壓級(jí)后設(shè)置向外涵的“放氣窗”或“分流島”勢(shì)在必為。最后級(jí)轉(zhuǎn)子葉片會(huì)因其后轉(zhuǎn)接機(jī)匣支板的干擾而發(fā)生諧振后面級(jí)由于通常處于向下傾斜的流路中以與高壓轉(zhuǎn)接，也

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]葉輪機(jī)械氣動(dòng)噪聲的研究進(jìn)展[J]. 毛義軍,祁大同.  力學(xué)進(jìn)展. 2009(02)
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碩士論文
[1]發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇與外涵道噪聲傳播計(jì)算及優(yōu)化[D]. 許堯.上海交通大學(xué) 2013
[2]民用大涵道比風(fēng)扇葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)研究[D]. 周旭.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2915357