在保證安全性的基礎上,不斷提高經濟性是民用航空發(fā)動機產品競爭力的體現。航空發(fā)動機工作環(huán)境惡劣,長期服役過程中,其安全性受到挑戰(zhàn),加之發(fā)動機維修成本高、單次維修時間長,從而對其經濟性產生負面影響。航空發(fā)動機在航線運行中,風扇轉子葉片前緣被來流侵蝕,造成葉片形狀發(fā)生改變,進而影響風扇部件以及發(fā)動機整體氣動水平。針對前緣侵蝕現象和前緣維修現狀,本文主要開展以下兩個方面的工作:（1）建立風扇轉子侵蝕葉片模型,對前緣侵蝕長度分別為0μm,120μm和250μm的侵蝕葉片進行數值計算,模擬葉片侵蝕后氣動特性,探究侵蝕葉片氣動性能衰退規(guī)律。結果顯示葉片前緣形狀退化為鈍頭是降低氣動性能的主要因素,粗糙前緣會進一步惡化葉片對氣體作功能力。在設計工況下,前緣R_z=250μm鈍頭葉片效率值相較于原始葉片下降1.29個百分點,總壓比由1.214下降為1.208;在近失速工況下,前緣R_z=250μm鈍頭葉片吸力面發(fā)生氣流分離與再附,近壁面極限流線發(fā)生徑向遷移。（2）根據發(fā)動機維修手冊,總結風扇轉子葉片前緣精細維修約束條件,對侵蝕葉片共10個葉型截面進行參數化建模,在保... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

028年全球民用航空發(fā)動機維修市場區(qū)域分布預測

中國民航大學碩士學位論文12a)近堵塞工況b)設計工況c)近失速工況圖2-3流道總壓分布云圖在進行包含表面粗糙度葉片的數值模擬過程中，需要將真實表面粗糙度轉化為流場求解器可識別的參數，此次數值計算中使用到的各個符號變量說明如表2-2所示：表2-2符號簡寫與中文含義符號簡寫中文含義Rz最大粗糙高度Ra平均粗糙高度ks等效砂礫高度Rz代表粗糙表面的最大粗糙高度，即粗糙表面的峰點與谷點之間的距離，Ra代表平均粗糙高度，即對粗糙表面進行統計平均后得到的粗糙度。查閱表面粗糙度相關文獻

中國民航大學碩士學位論文13可知[48]，最大粗糙高度和平均粗糙高度具有如下關系式：Rz=4Ra，但在Fine/Turbo模塊中進行流場模擬時，需要將Ra轉化為求解器可識別的等效砂礫高度ks，Ra和ks具有如下關系式：ks=6.2Ra，進而可將最大粗糙高度轉化為等效砂礫高度，實現流場計算，具體數值模擬中的變量取值將在第三章詳細敘述。葉片參數化過程中，使用軟件包內的AutoBlade模塊，葉片參數化建模過程即使用若干個參數代表葉片信息，取代傳統坐標系下以各個三維坐標作為葉片信息，用三維坐標表示葉片的方法不易于通過改變某一個點的坐標達到改變葉片整體的目的。采用參數化建模的意義在于將葉片信息簡單化，改變某些參數值即改變葉片整體。20%葉高前緣58%葉高前緣20%葉高整體58%葉高整體圖2-4參數化建模展示本文研究過程中首先將葉片實體文件編寫為AutoBlade內可識別的包含三維信息的.geomturbo文件，將該文件導入AutoBlade模塊進行葉片參數化工作，得到的葉片截面參數化擬合情況如圖2-4所示，圖中黃色線代表鈍頭葉片三維離散數據，黑色線代表

【參考文獻】：
期刊論文
[1]曲率連續(xù)的壓氣機葉片前緣設計方法[J]. 宋寅,顧春偉.  推進技術. 2013(11)
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[3]風扇/壓氣機氣動設計技術發(fā)展趨勢——用于大型客機的大涵道比渦扇發(fā)動機[J]. 陳懋章,劉寶杰.  航空動力學報. 2008(06)
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本文編號：3294032