某型压气机低转速特性扩展方法对比分析

采用指数外插法在相近低转速时,通过发动机状态相似的假设得到部件特性,而能量外推法从能量损失的角度出发,通过发动机在自模化区的流动特点进行低转速特性外推。为验证能量外推法的可行性,在某型涡扇发动机高压压气机试验台上开展转速调试试验,录取高压压气机在不同转速下的性能数据并进行分析,得到改型发动机的高压压气机特性。根据经验,试验时最低相对换算转速只能达到0.5,采取2种外推方法对低转速特性进行外推。结果表明:能量外推法相比于指数外推法具有可行性好、准确度高的特点,在实际发动机研制过程中实用性更强。

两种低转速特性外推方法的对比

低转速部件特性是航空发动机部件级模型模拟启动过程中的关键一环。针对低转速部件特性难以用试验手段获取的问题,本文研究了基于相似理论法和基于抛物线法两种低转速部件特性外推方法,详细介绍了其外推步骤。使用两种方法对同一压气机和涡轮特性进行低转速外推,并用整机模型进行节流计算,结果表明,两种方法外推的特性都符合部件特性的分布规律,具有较强的通用性。基于抛物线法外推的部件特性不匹配,需要进一步修正,但是其表征方法可以用于风车启动过程中。

航空发动机外推部件特性的检验方法分析

在发动机起动模型过程中需通过外推方法获取发动机的低转速部件特性,目前尚无对外推得到部件特性的评价方法和使用过程中的修正方法。针对此问题,在分析压气机、涡轮等部件特性的一般性规律的基础上,将低转速部件特性描述为线性或者近似线性的关系,建立了航空发动机低转速部件特性的评价和修正指导方法,将该方法分别应用于某一已知压气机特性的验证和某型发动机的起动建模的过程中低转速部件特性的修正,仿真结果表明,发动机核心机转速的精度在2%以内。压气机出口总压和涡轮进口温度的动态精度分别为3%和2%。使用该方法不仅可以对外推的部件特性合理性进行判断和评估,还可以指导发动机低转速部件特性的修正,避免部件特性外推和修正过程的盲目性。

热障涂层的研究进展与发展趋势

热障涂层一般由金属粘结层和具有低热导率的陶瓷顶层组成,应用于涡轮发动机的热端部件可显著提高其使用温度,延长部件的使用寿命,提高发动机的效率。综述了热障涂层的成分选择、制备方法及等离子喷涂和电子束物理气相沉积2种热障涂层的典型结构,分析了热障涂层的剥落失效机理,并简单介绍了热障涂层的寿命预测模型和隔热特性的研究。

功率提取法在涡喷发动机起动特性模拟及控制规律设计中的应用

针对涡喷发动机起动控制规律的特点,将涡轮发动机加、减速控制规律设计的功率提取法模型,应用于航空涡喷发动机起动控制规律的设计.结合低转速部件特性预测方法和改进的功率提取法,给出了涡喷发动机起动控制规律设计的约束条件和设计步骤.该模型可以用于起动带转过程中起动机带转功率的预测,以及全包线范围内、全气候条件下的涡喷发动机起动控制规律的快速、准确设计.计算结果表明,根据功率提取法模型设计的起动控制规律与实际的发动机起动控制规律吻合较好,该方法具有较好的工程应用价值.