高压涡轮主动间隙控制引气风斗流动特性实验

高压涡轮主动间隙控制(high-pressure turbine with active clearance control,HPTACC)引气风斗流动特性将对发动机的效率和安全运转产生较大影响,为此开展HPTACC引气风斗流动特性实验。在出口背压一定状态下,通过改变马赫数和节流孔板直径,获得引气风斗的总压恢复系数等特性规律。实验结果表明:在来流马赫数较低的工况下,引气风斗的总压恢复系数约0.99,流动损失较小。随着马赫数和引气风斗流量的增大总压恢复系数下降,KD3在0.46马赫数时相较于0.19马赫数总压恢复系数下降了11%,0.46马赫数时KD3相较于KD1的总压恢复系数下降了6.5%。引气风斗在马赫数较小时出口总压沿径向分布较均匀;马赫数增加后不均匀度加大。

CFM56-5B发动机高压涡轮主动间隙控制系统故障分析

民用航空发动机设计有高压涡轮主动间隙控制系统,通过调节高压涡轮机匣与叶片的间隙,提高发动机性能。高压涡轮主动间隙控制系统故障将导致发动机热能损失,增加燃油消耗。系统发生故障时需要及时排除,会导致飞机可用率降低。通过对高压涡轮主动间隙控制系统故障工作原理进行研究,分析故障产生原因,对历史故障数据进行统计和分类,计算关键重要度,总结排故方法,在飞机运行过程中高压涡轮主动间隙控制系统故障时缩短排故时间。

巡航状态下涡轮径向间隙主动控制

发动机叶尖间隙变大,会导致压气机和涡轮的工作效率下降,发动机推力减少,耗油率增大。主动间隙控制技术是根据发动机工作状态,人为地控制机匣或转子的膨胀量,使转子和静子的热响应达到良好的匹配,以保证径向间隙最小。针对涡轮在巡航状态下采用冲击冷却,确定涡轮在冲击冷却下的优化设计数学模型,利用MPOP优化程序综合寻优,达到涡轮在巡航状态下优化设计主动控制的目的。

基于数学模型的航空发动机控制系统安全性评估方法

为了对航空发动机控制系统失效所产生的影响开展初步的安全性评估,探索了一种以发动机整机模型为基础、同时耦合控制系统模型的安全性分析方法,建立了非线性、多变量的航空发动机整机数学模型,分析了典型工作状态下压气机流量控制系统和涡轮主动间隙控制系统失效对发动机推力的影响程度并确定了失效等级。结果表明:起飞状态下,放气活门开度超过60%会对发动机产生重大影响;巡航状态下,静子叶片正向调节角度过大、放气活门开度过大或过小、涡轮间隙变化过大会对发动机产生重大影响;慢车状态下,放气活门开度过小和涡轮间隙变化过大会对发动机产生重大影响。

CFM56-5B发动机HPTACCV漏油故障分析

CFM56-5B发动机安装在A320系列飞机上,发动机燃油渗漏是航班延误或取消的主要原因,尤其是高压涡轮主动间隙控制活门(HPTACCV)引起的漏油故障。该文分析了该发动机高压涡轮主动间隙控制活门的工作原理,在统计分析某航空公司历史故障数据的基础上,给出了用威布尔分布计算发动机零部件软时限控制的方法,并对高压涡轮主动间隙控制活门的备件需求进行了预测,提出了航空公司航线运营中应对高压涡轮主动间隙控制活门漏油故障的改进措施。