某单级压气机对组合畸变响应特性的数值模拟

发动机压缩系统的气动稳定性主要取决于飞行时发动机抗畸变的能力。畸变主要来自发动机进口的总压、总温及其组合畸变。它们在数量关系上不确定,在地面又很难模拟实现。采用数值计算方法,从理论上定量地研究组合畸变在压气机中的响应特性,通过建立某单级压气机三维模型,并采用无限叶片假设和用体积力模化叶栅特性的方法进行简化求解三维非定常欧拉方程,研究了总压与总温的组合畸变在某单级压气机中的传递过程。计算结果表明:组合畸变经过转子时总压畸变强度和总温畸变强度明显大于单独作用时的畸变强度,分别增大了13%和13.5%,但畸变范围基本没有变化。

组合畸变对某型发动机稳定性的影响

压力和温度组合畸变对某涡轮风扇发动机稳定性影响的数值研究表明,该发动机的进口临界压力畸变强度和临界温度畸变强度分别为8.82%和8.60%,风扇的压力畸变敏感系数为2.608,高压压气机的温度畸变敏感系数为2.442。压力畸变和温度畸变的相对大小,决定了组合畸变对风扇或压气机稳定性影响的严重程度。压力畸变的相对最大强度峰值出现在风扇截面时,风扇首先失稳,反之则高压压气机首先失稳。组合畸变对发动机稳定性的影响,不是压力畸变和温度畸变单独影响的简单相加,而是一种非常复杂的非线性关系。

压力、温度组合畸变对某发动机影响的数值研究

本文给出了组合畸变的描述参数,详细地计算和分析了组合畸变对某发动机稳定性的影响,讨论和分析了在不同组合相位和畸变强度下的影响情况。计算结果表明:当压力和温度畸变相位完全重合时,压缩系统中将产生最大的稳定裕度损失;如果适当调整压力与温度的组合畸变相位,一种畸变可能削弱另一种畸变,实际上可增加稳定裕度。

压力温度组合畸变对发动机稳定性影响的数值研究

压力和温度组合畸变对某涡轮风扇发动机稳定性影响的数值研究表明 ,组合畸变中压力畸变和温度畸变的相对大小 ,决定了组合畸变对风扇或者压气机稳定性影响的严重程度 ,压力畸变强度较大的组合畸变 ,对风扇的稳定性影响较大。组合影响系数表示发动机抗组合畸变的能力以及压力畸变和温度畸变之间的相互影响。当组合影响系数大于 0时 ,相互影响加强 ,反之相互影响减弱。组合畸变对发动机稳定性的影响 ,不是压力畸变和温度畸变单独影响的简单相加 ,而是一种非常复杂的非线性关系。

压力、温度组合畸变对某发动机影响的研究

本文给出了组合畸变的描述参数，详细地计算和分析了组合畸变对某发动机稳定性影响的结果，讨论和分析了在不同组合相位和畸变强度下的影响情况。计算结果表明：当压力和温度畸变相位完全重合时，在压缩系统中产生的畸变将产生最大的稳定裕度损失，如果适当调整压力与温度的组合畸变相位，一种畸变可能抵消另一种畸变，实际上可增加稳定裕度。

总压和对涡旋流组合畸变发生器流场S-PIV测试

为研究组合畸变对推进系统性能和稳定性的影响,设计了一种总压和对涡旋流组合畸变发生器。该组合畸变发生器利用畸变网生成总压畸变,利用攻角平板产生对涡旋流畸变,并可通过前后畸变网作用进一步增强对涡旋流强度。利用立体粒子图像测速(S-PIV)技术对3种畸变发生器构型的流场特征和畸变指标进行了测试分析,获取了测试截面流场高空间分辨率的时均值和脉动值特征。结果表明:畸变发生器可产生与S弯进气道出口相似的组合畸变形态;在马赫数为0.2,平板攻角为10°条件下,由攻角平板和前后畸变网共同作用产生的最大旋流角为23°;平板攻角减小时,对涡旋流强度降低,旋流稳定性和对称性降低;进气速度对旋流角的时均值和脉动量的影响较小。在畸变指标方面,提出表示最大和最小旋流角的旋流幅度指标以及周向角度位置指标,以弥补国际自动机工程师学会(SAE)旋流评估方法对小范围强旋流状态评估的不足。

压力-温度组合畸变下航空发动机失速/喘振适航审定

压力-温度组合畸变由于其复杂的非线性作用机制,对稳定性审定工作造成了极大的挑战。通过对某单级轴流压气机进行数值模拟,探究了不同组合畸变强度和组合相位角下压力-温度组合畸变对压气机稳定性的影响。结果表明:相位角越小稳定裕度损失越大,0°相位角时喘振裕度损失最大;改变总压畸变强度影响了气动测量截面相对马赫数分布和进气攻角,总压畸变强度增大导致前缘溢流推迟,所以不同总压畸变强度下失稳点流量差异较小。最终结合相关条款的要求,建立了压力-温度组合畸变下航空发动机失速/喘振的符合性验证流程。

Distortional buckling analysis of steel-concrete composite box beams considering effect of stud rotational restraint under hogging moment

Restrained distortional buckling is an important buckling mode of steel-concrete composite box beams(SCCBB)under the hogging moment.Rotational and lateral deformation restraints of the bottom plate by the webs are essential factors affecting SCCBB distortional buckling.Based on the stationary potential energy principle,the analytical expressions for the rotational restraint stiffness(RRS)of the web upper edge as well as the RRS and the lateral restraint stiffness(LRS)of the bottom plate were derived.Also,the SCCBB critical moment formula under the hogging moment was derived.Using twenty specimens,the theoretical calculation method is compared with the finite-element method.Results indicate that the theoretical calculation method can effectively and accurately reflect the restraint effect of the studs,top steel flange,and other factors on the bottom plate.Both the RRS and the LRS have a nonlinear coupling relationship with the external loads and the RRS of the web’s upper edge.Under the hogging moment,the RRS of the web upper edge has a certain influence on the SCCBB distortional buckling critical moment.With increasing RRS of the web upper edge,the SCCBB critical moment increases at first and then tends to be stable.

真实进气条件下发动机气动稳定性计算方法

基于平行压气机理论,采用非定常、二维、无黏的积分型欧拉方程,以蒸汽吸入试验中产生的温度和压力组合畸变为边界条件,开展真实进气条件下温度和压力组合畸变对发动机影响的计算方法研究。在保证畸变强度、高温区范围、低压区范围等特征不变的前提下,对畸变图谱进行规则化等效转换,同时协调温度和压力畸变图谱,使两者可以进行相互叠加计算。结果表明:当周向子发动机数量大于2时,子发动机数量对计算结果影响不大;组合畸变对风扇、压气机压比影响规律与单独的压力畸变相同;与试验的推力损失对比显示,对畸变图谱进行等效规则化转换,可以用于真实组合畸变的计算。