涡轮叶型冷热态转换在液体火箭发动机中的应用

闭式循环液体火箭发动机涡轮叶片载荷大,温度分布复杂,叶片变形对气动参数影响显著。在以往的液体火箭发动机涡轮设计中,一般将设计出的叶片直接进行加工,而不考虑工作变形的影响。提出了一种叶片冷热态转换的方法,并以某发动机主涡轮为研究对象,首先通过气热固耦合仿真对比叶片变形对气动性能的影响,变形后的涡轮效率、流量、轴向力等参数均发生了显著变化,然后通过修正迭代对该叶片进行变形补偿,将热态工作叶片转化为冷态加工叶片。结果表明,该方法可以使叶型的气动参数得到精确控制,可开展工程应用。

波形板干燥器临界流速的冷热态转换

为研究波形板干燥器临界流速冷态与热态之间的转换关系,本文通过对液膜破裂进行理论建模分析,得到波形板干燥器临界流速冷热态转换关系因子。搭建了波形板干燥器分离性能研究台架,对本文所提出的转换关系因子以及现有的2个转换关系因子进行对比验证。研究结果表明:对液膜破裂现象进行分析得到的冷热态临界速度换算因子γ更能准确描述冷态与热态之间的转化关系,对液膜破裂分析所建立的冷热态转化模型相较于通过液滴破裂分析所建立的转化模型更能准确对临界流速进行预测。

非设计工况风扇形变与气动影响数值模拟研究

当发动机在非设计点工作时,由于离心力和气动力的差异,风扇叶片的真实热态叶型将与设计状态的热态叶型产生偏差。本文以某型民机大涵道比风扇叶片为基础,针对换算工况与物理工况的热态叶型形变偏差,以及部分转速与设计转速热态叶型的形变偏差,分析两种偏差下热态叶型的变化,并对形变带来的特性和流场变化开展数值模拟分析,量化形变对风扇叶片性能的影响,进而为风扇叶片数值分析结果的修正提供了依据。