基于Fluent的某型APU排气腔体内流场、温度与气动压力数值分析

为分析航空辅助动力装置(APU)排气腔体(Exhaust Housing)的气体温度、流速和气动压力因素对其部件损伤造成的影响,以某型号APU排气腔体为例,利用Solid Works构建三维实体模型并利用Design Modeler进行流体模型填充和前处理,把模型共享至Workbench中的Fluent,利用Simple压力修正算法和二阶迎风差分离散格式进行流体仿真计算。研究结果表明:在排气腔体平均进口温度为886.15 K、进口总压为109.8 kPa正常工作情况下,通过分析APU中排气腔体的气体流动特性以及温度、气动压力分布状况,得出理论损伤域与典型故障件的实际损伤部位基本吻合。研究结果对排气腔体做进一步的损伤分析和可靠性计算提供了流场环境依据。

某型压气机内机匣基体—涂层结合强度分析

利用SolidWorks对某型APU压气机内机匣进行等比例简化,建立数学模型。首先利用ANSYS软件对内机匣与涂层进行静力学分析,得到静态下的温度场及位移场。其次,将输出结果导入稳态热模块(Steady-State Thermal)中进行热分析,得到工作温度为600℃时的各部分应力应变云图。最后,通过对基体-涂层进行有预应力的模态分析,计算出基体-涂层的前10阶固有频率和振型,通过最大应力和位移点以及模态变形情况表征热振性对内机匣与涂层的界面结合强度的影响。