某型航空发动机核心机起动点火性能优化方案研究

在某型发动机核心机试验中,出现起动喷火、点火时间波动、点火时间过长等现象。该文通过对该型核心机起动点火时的影响因素进行分析,找出影响该次试验的关键因素是分配器后的燃油管路填充速度偏慢,点火时燃油喷嘴进口压力偏低,喷嘴在低压差情况下燃油雾化效果差,导致不能在第一时间点着火。结合试验数据与发动机实际附件特性,提出该型核心机的起动点火优化方案,增大起动点火前初始供油流量,延后开始供油与点火时间后,达到优化点火电嘴的工作环境,加快点火速度,减少点火前的燃油泄漏的目的。试验结果表明,优化方案可解决该型核心机在地面台架试验时的起动点火问题。

通信核心机楼分散型供电系统节能及建设

随着通信技术的快速发展,通信核心机楼对供电系统的要求越来越高。为了满足这些要求,本文提出了一种分散型供电系统的节能及建设方案。该方案采用分布式能源系统,结合储能技术,实现了对供电系统的优化和节能。同时,该方案还具有建设周期短、运行成本低等优点,为通信核心机楼的稳定运行提供了有力保障。满足通信核心机楼的高标准要求。

虑及多转速的核心机转子高速动平衡试验

为满足航空发动机整机动平衡对转子不平衡振动精稳抑制的需求,采用虑及多转速状态的转子高速动平衡优化配平方法,开展了核心机转子动平衡试验。以核心机转子系统为对象,研究在高压压气机转子第4、9级盘上配重抑制高压涡轮振动的可行性。综合考虑核心机转子在多转速下的振动状态,以残余振动平方和及残余振动最大值为目标函数,采用优化算法对配平方案进行优化,制定了核心机转子高速动平衡方案。在核心机转子系统试验台上分别进行了单平面-单转速、单平面-多转速、双平面-单转速以及双平面-多转速动平衡的试验。结果表明:采用虑及多转速状态的转子高速动平衡优化配平方法能使因不平衡引起的核心机转子振动在工作转速区间内均有所减小。

空气系统对核心机性能敏感性的影响

为了确定空气系统不同位置引气量对核心机性能的影响,给总体性能和空气系统设计提供依据,以某型核心机设计过程为例,将空气系统设计迭代到总体性能设计中,研究了空气系统对核心机性能和部件特性的影响,并开展了空气系统对核心机性能的敏感性分析。结果表明:每个引气位置引气量的增加均会导致燃烧室出口温度的升高,其中用于涡轮转子冷却的引气对燃烧室出口温度的影响最大,其次为第5级压气机引气,再次为用于涡轮导向器冷却的引气,影响最小的为用于涡轮后机匣冷却的引气。将空气系统设计结果迭代到核心机性能模型中,迭代后的压气机和涡轮工作特性发生了变化,压气机共同工作线受引气量增加的影响稍微下移,涡轮落压比由于燃烧室出口温度的升高而减小。

大涵道比涡扇发动机核心机试验性能评定方法

为了在试验验证阶段准确、全面地剖析涡扇发动机核心机性能,基于核心机多次试验结果,提出在工程中易实现的核心机性能评定方法。通过试验确定测量参数,介绍核心机性能评定工作流程,论述性能评定关键参数的测量和计算方法。分析部件流量、效率等参数变化对核心机循环功及油耗的影响,以涡轮为例阐述部件试验与核心机试验差异的原因包含气动构型、工作环境、测量不确定度、冷气4个维度的因素,论述了通过减少漏气、优化工作线等手段提升部件效率,讨论核心机流量、循环功、耗油率对整机的支撑作用。核心机与部件偏离的合理范围应参照测量不确定度,超出合理范围的偏离采用了单因素敏感性分析方法分解到部件层级。结果表明:该方法适用于大涵道比涡扇发动机核心机试验性能评定,对其他构型的核心机也有一定借鉴作用。

发动机核心机试验性能偏离问题研究

本文针对核心机试验性能偏离问题开展研究,分析了部件特性偏离、引气偏离、其它损失偏离和关键几何偏离对核心机试验性能的影响。分析结果表明:高压涡轮转子引气、压气机出口漏气、高压涡轮效率和压气机中间级引气变化对核心机性能的影响较大,是造成核心机试验性能偏离的主要原因,燃烧效率、高压涡轮导叶引气、压气机压比和压气机进口流量对核心机试验性能的影响较小。

通信核心机楼电源系统存在的问题及对策分析

电源系统是通信系统的重要组成部分,是通信系统的“心脏”,是确保通信畅通的必要条件。随着通信核心机楼业务承载的变化,对电源系统也提出了新的挑战。在通信核心机楼电源系统的运行与管理中,应根据具体情况采取相应的措施。通过对核心机楼电源系统构成的剖析,论述了核心机楼电源系统运行中出现的一些问题,并给出了相应的对策建议。

“系列核心机及派生发展”的航空发动机发展思路

核心机的派生发展一直受到航空发达国家的高度重视,并成为发动机系列化发展的主要技术途径.根据我国目前的发动机发展现状,本文提出了'系列核心机及派生发展'的发动机发展思路,对核心机技术及核心机的派生发展进行了讨论和分析.详细介绍了5个核心机的基本参数,通过这5个核心机派生发展形成的系列化发动机,其推力可以覆盖200～20 000daN范围,基本能够满足我国军民用飞机发展对动力装置的需求.

以已有核心机为基础进行发动机系列发展的初步研究

在已有的核心机基础上可发展出一系列发动机。部件匹配的约束条件将限制设计循环参数的选择。为了进行定量分析,建立了一个性能仿真模型。以发展大涵道比涡扇发动机为例,说明了约束条件对设计循环参数的限制。初步分析给出了循环参数和总体性能间的关系。

通用核心机涡轮气动设计准则

针对通用核心机对涡轮部件性能的要求,尝试给出了描述涡轮气动通用性的定义,研究了速度三角形系列参数对涡轮气动通用性的影响规律,在此基础上,得到了通用核心机涡轮部件气动设计参数选取准则,并通过S2和三维数值模拟手段,利用一组真实涡轮的数据对涡轮气动通用性的定义和设计参数选取准则进行了验证。结果表明:在涡轮设计参数选择中,存在使涡轮部件气动通用性最优的速度三角形参数范围;一般情况下气动设计参数在Ω=0.35～0.45,μ=1.65～1.9,K1=0.55～0.6区域内时,所设计的涡轮气动通用性较好;一系列涡轮气动设计参数的分析表明本文给出的涡轮部件气动通用性的定义和得到的涡轮部件气动设计参数选取准则基本合理。

核心机及其派生发动机发展的方法

核心机及其派生发动机发展的方法研究表明,可以通过增大空气流量和增大核心机的循环功来实现发动机推力增大,但需要在发动机设计中事先考虑工作转速、流通能力和叶轮机功率等储备。在核心机基础上进行发动机系列化发展,原则上可以采用保持高压压气机设计换算转速不变,或者保持最高燃气温度不变的技术措施,实际应用中上述两种方法都采用。因此,在核心机及基本发动机研制中,既要有燃气温度和转速的储备,又要有高压压气机性能的储备。但是,在核心机基础上研制大涵道比涡扇发动机和小涵道比加力涡扇发动机的技术途径是不同的。

涡轴(涡桨)/涡扇(涡喷)发动机通用核心机技术

通用核心机技术不仅可增加所发展发动机的通用零件数,缩短研制周期,还可使所发展的各类发动机性能均较先进.不同流量的通用核心机可相应发展不同功率/推力范围的各类发动机,通用核心机的设计需考虑强度与气动性能的折衷,其部件应有宽广的高效与稳定工作范围,且通用前提下也允许核心机后续发展时有小的变动.文中最后讨论了某中小型通用核心机方案设计中涡轮级数和压气机形式的选择问题.

核心机驱动风扇级可变弯度导叶设计方法

为设计出适用于核心机驱动风扇级的可变弯度导叶,在基础叶型设计的基础上,采用数值计算方法详细分析了缝隙形式以及设计点的选取对可变弯度导叶性能的影响。计算结果表明:不同的气流转折角对应着不同的最佳基础叶型;在缝隙设计中采用Coanda型线可以有效提高泄漏流的附壁性能,抑制缝隙后附面层的发展,提高可变弯度导叶性能;可变弯度导叶出口气流角变化范围较大,设计点的选取对可变弯度导叶的性能有显著的影响。

紧凑布局核心机驱动风扇级设计参数影响分析

以某核心机驱动风扇级(Core driven fan stage,简称CDFS)的气动方案为例,使用新版Denton程序通过数值模拟分析了气动布局、预旋分布和转子径向负荷分布对CDFS性能的影响。数值结果表明:利用CDFS静子取代高压压气机进口导叶是一种紧凑高效的CDFS气动布局;CDFS效率所受的影响主要来自转子效率的变化,工作裕度所受的影响主要来自静子负荷的变化;增加CDFS转子叶根的设计压比可以降低CDFS静子叶根的气动负荷,从而使CDFS获得更为均衡的性能。

核心机技术在发动机研制中的作用和地位

在核心机及基本发动机基础上进行不同推力或功率和用途的系列发动机发展,在国外已经得到了普遍推广,在发动机全寿命期内其发展的技术途径具有巨大的优越性。因此。

核心机驱动风扇级在非设计模式下的匹配方法研究

核心机驱动风扇级(CDFS)是双涵道变循环发动机的关键部件之一。为了开展CDFS在非设计模式下(双涵道模式)的匹配分析,利用速度三角形建立了CDFS在双涵道模式下的匹配特性图,该图能够正确反映双涵道模式下CDFS的工作特点和主要气动参数的变化趋势。结果表明:给定CDFS在双涵道模式下流量时,随着压比下降,需要降低CDFS在双涵道模式下的转速才能保证转子进口相对气流角不变;给定双涵道模式的流量和压比时,若要使转子进口相对气流角下降,需要增加CDFS在双涵道模式下的转速。

航空发动机核心机建模技术研究与应用

采用部件建模技术,建立了某型发动机核心机实时动态数学模型。应用该模型进行计算时,不必采用迭代的方式,而是按时间步长1次完成,提高了计算的实时性;有效保持了发动机特性的非线性特征,有利于提高模型的计算精度。

核心机轴向力测量与应用研究

轴向力测量是确定核心机推力轴承载荷的有效手段。介绍了核心机轴向力两类测量方法,即由参数测试值间接估算和用轴向力测量装置直接测量;给出了间接估算法所需的测试参数和估算方法,以及进行弹性环测试所必需的改装;并分析了两种测量方法应用于某型核心机试验中的试验结果。研究结果表明,两种测量方法的测量结果趋势相同,均可以用来测量核心机轴向力。

弯曲叶片静子对核心机驱动风扇级的影响研究

针对核心机驱动风扇级气动设计问题,采用定常数值模拟方法,对某核心机驱动风扇级进行建模,分别采用直叶片静子和弯曲叶片静子在级环境中进行三维仿真,对比分析了单外涵模式和双外涵模式下分别采用直叶片静子和弯曲叶片静子的气动参数和流场,并揭示了不同模式下静子的气动参数特点,结果表明,正弯曲叶片适用于核心机驱动风扇级,其能够改变静子载荷的径向分布,削弱根部的气流分离,减少了气动损失,提高了效率,且对两种工作模式均有效;单外涵模式静子宜采用偏负攻角设计。

基于核心机的GTF发动机方案研究

齿轮传动风扇(GTF)发动机具有部件效率高、噪声低、级数少和质量轻的特点,是未来大型民用发动机的主要发展方向之一。为加快后续发动机的发展,在现有核心机的基础上,通过发动机典型气动循环参数的匹配分析,完成GTF发动机总体性能设计方案。分析了涵道比、风扇外涵压比、低压压气机压比、传动比等参数对GTF发动机性能的影响,初步确定参数选取范围。通过对比相同涵道比的GTF发动机与常规结构发动机,其推力和耗油率等性能指标基本接近,但GTF发动机具有低压部件级数显著减少的优点;总结了GTF发动机特有的关键技术。