Component Matching Based on Low Bypass Ratio Mixed Exhaust Turbofan Engine

In order to study component matching which exists in off-design situation at the initial design stage of turbine engine,by establishing performance analysis model of low bypass ratio mixed flow turbofan engine and components characteristic data,and by applying Newton-Raphson method to solve the nonlinear equations of offdesign points in flying envelop,the factors which affect matching between engine components are studied.The results show that low pressure turbine(LPT)must not operate in a critical condition,and the partial derivative(slope)of pressure ratio to similitude mass flow ratio of working point in LPT characteristic map affects the stability of engine.The smaller the slope is,the more stable the engine is.In addition,the engine is more stable when the fan characteristic map is steep.

军用小涵道比发动机的飞发安装连接研究

针对军用小涵道比发动机飞发安装连接问题,通过分析现役典型战斗机的飞发结构特点,研究了不同主、辅安装节的连接结构及其特点,总结归纳了钻山洞、滑轨和吊挂3种飞发安装方式的装拆特点和承力特性,结合典型的飞发连接结构和安装方式的搭配应用形式,对比分析了不同系统的特点,得出飞发安装连接系统需综合考虑飞机与发动机相关因素而制定和优化匹配的方案,对飞发安装连接系统的发展方向进行了分析预测。

基于PSO-BP的涡扇发动机重量估算方法研究

以军用小涵道比涡扇发动机为例,进行发动机在概念设计阶段的重量估算方法研究。建立了采用粒子群优化算法的BP神经网络发动机重量估算模型,基于统计的发动机技术数据进行训练和测试;仿真结果表明,基于PSO-BP的涡扇发动机重量估算模型相比于其他方法具有较高的精度,为小涵道比涡扇发动机在总体性能方案设计阶段关于重量预估和控制方面,提供了一定的借鉴和参考。

基于维修性设计的管路自锁连接结构分析

为了研究管路连接结构对维修性设计的影响,针对军用小涵道比涡扇发动机外部管路连接结构,从维修性角度出发,详细研究了丝套自锁、爪式自锁、卡环自锁以及卡钩/卡槽4种管路自锁连接结构,分析了不同结构的特点和实现自锁的机理,得出管路自锁是通过相对独立于螺纹结构的形变产生克服螺纹松脱的力矩,并间接作用于螺纹实现自锁的结论。通过对比研究,总结归纳出不同管路自锁结构的优缺点,以及其取消保险丝显著提高管路连接的维修性和装配性的共性优点。

大涵道比发动机多级低压涡轮试验技术研究

涡轮试验是检验涡轮性能是否达标的重要过程。基于某全尺寸涡轮试验器、现有涡轮试验方法和试验规范,通过对试验器进行适当设备改造,结合试验涡轮的进出口压力、温度、流量和功率等参数的耦合关系,形成针对大涵道比涡扇发动机多级低压涡轮性能试验状态评估、过程控制和数据分析方法,并通过国内某型大涵道比涡扇发动机多级低压涡轮试验进行验证。试验结果表明:基于试验参数耦合关系的试验状态评估、过程控制和数据分析方法有效,填补了国内大涵道比涡扇发动机多级低压涡轮试验方法和试验数据的空白,同时,该型发动机低压涡轮的效率达到设计指标,处于国内先进水平,所述方法可为国内后续多级低压涡轮试验提供参考。

“旁路补碳”工艺生物脱氮除磷效果试验研究

针对传统A2/O工艺对污水同时脱氮除磷效果不佳的问题,以低C/N实际生活污水为研究对象,提出一种“旁路补碳”生物脱氮除磷新工艺。通过试验研究,考察了在稳态条件下缺氧池A2与厌氧池A3的不同水量分配比例(分流比)对系统中有机物、氮、磷的去除影响以及对内碳源PHA转化的影响。结果表明:在平均进水C/N比为6.4时,分流比7∶3为最佳运行条件,此时“旁路补碳”新工艺出水中COD、NH4+-N、TN、TP的平均质量浓度分别为31.15 mg/L、4.17 mg/L、13.69 mg/L、0.35 mg/L,平均去除率分别为92.16%、91.19%、78.07%、92.08%;与A2/O工艺相比好氧池内可利用的PHA含量提高了12.11%,TP的去除率由87.91%提高至92.08%。

圆弧形榫连结构低循环疲劳试验与寿命分析

针对大涵道比涡扇发动机采用的圆弧形燕尾榫连结构,设计了缩尺的双榫头疲劳试验件及其试验夹具。开展了不同载荷水平下的低循环疲劳试验,并对比了表面强化对试验件疲劳特性的影响,给出了可初步用于设计的疲劳寿命S-N曲线。研究表明：圆弧形燕尾榫头试件的疲劳失效形式为微动磨损导致的疲劳断裂;相同疲劳载荷水平下,表面强化试验件的疲劳寿命比未强化试验件的高40%～65%;不同载荷水平下的试验结果基本符合Miner累积损伤准则。

小涵道比涡扇发动机动态特性数值计算

研究了涡扇发动机动态数学模型以及数值模拟方法,对于进口条件变化、发动机加速、发动机减速、发动机加力等情况下动态工作过程,改进的发动机动态性能数值模拟程序具备了数值仿真的能力,并对小涵道比涡扇发动机动态特性进行了数值计算分析,结果表明:对于飞行条件快速变化的情况,当发动机推力增大到一定程度后,会有逐渐减小的趋势,而缓慢变化时,就没有这种振荡现象;对于燃油质量流量增大、减小情况,变化的快慢对应耗油率的峰值是不同的;同样,随着加力温升的变化速度不同,发动机推力和耗油率达到的峰值也不同.