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  • 简介:随着各国对提高军队通信、反应和作战能力的需求与日俱增,发展临近空间高超声速飞行器技术的重要性愈发明显。本文针对临近空间高马赫数飞行器部件的三种不同典型结构形式,进行了热应力比较,目的是选取最优结构形式,以减小热应力。结果表明:珠状波纹板对热应力的减缓作用非常明显,带主动冷却前缘的温度明显低于一般前缘的温度。

  • 标签: 高超声速飞行器 临近空间 减缓热应力 有限元 温度场
  • 简介:本文采用时间分裂显式格式求解Euler方程,获得了跨音速压回转叶片排中的三维流场解。研究了三维扭曲网格的生成,边界条件的处理以及保证稳定和提高流场分辨率的措施等问题。计算结果与实测三维流场的对比表明了本文方法的可靠性。对某型高负荷跨音速压气机第一级转子叶片排所作的流场分析计算,为判断该叶片排流场品质,分析叶片设计的合理性提供了依据,证明了本文方法的工程实用性。

  • 标签: 三元流 跨音速压气机 欧拉方程 叶轮机械 数值模拟 回转叶片
  • 简介:复合材料结构件之间存在大量的机械连接,连接处往往是结构关键危险部位,如何提高连接区安全性和经济性是飞机设计人员关切的重要问题之一。本文以承受单向拉伸载荷的铝合金与复合材料层合板连接结构为研究对象,针对五螺栓单剪对接及双剪对接结构模型进行了不同温度下的钉载分配数值模拟,同时进行了对比分析。分析结果可对复合材料连接结构设计提供参考。

  • 标签: 混合结构 有限元模拟 钉载分配
  • 简介:利用平面叶栅风洞,开展了安装叶型探针的压气机叶栅吹风试验。通过测取不同工况下叶片表面压力、栅后尾迹等气动参数,分析了叶栅在安装叶型探针前后的性能变化。同时,采用数值模拟方法,对前缘探头绕流旋涡在叶栅流道内部的发展演变规律及其损失特性进行了探索。研究结果表明:①探针对叶栅局部流场的扰动作用比较明显,其影响特性与叶栅工作状态相互关联;②探针对其所在叶片以及相邻两侧叶片总压损失系数的影响程度随来流攻角发生显著变化;③安装探针后,栅后尾迹与主流掺混作用加强,导致尾迹沿周向存在较为严重的扩散作用;④负攻角条件下,前缘实体探头会诱导叶片出口靠近叶盆表面出现一定强度与尺度的涡系结构。

  • 标签: 叶型探针 压气机叶栅 等熵马赫数 总压损失系数 数值模拟
  • 简介:利用商用Numeca软件模拟了一个1.5级压气机中的时序效应现象。研究了导叶-静子周向相对位置变化时中间转子叶片表面非定常气动力及压力系数的变化。该1.5级压气机为南航低速压气机试验器(LSC)的简化结构,各排叶片数之比为1:1:1。为了孤立分析尾迹和势扰动的影响,还进行了导-转和转-静结构的计算。结果表明,通过调整导叶-静子的周向相对位置。可以使中间转子叶片表面非定常气动力的一阶响应幅值显著减小。

  • 标签: 压气机 时序效应 压力系数 非定常气动力
  • 简介:通过建立的内部齿轮箱主腔简化模型,应用RNGk-ε湍流模型,对航空发动机内部齿轮箱主腔流场进行了CFD数值模拟,分析了进口旋流对主腔内流动的影响。结果表明:进口速度增加时,进入主腔内的流体会更快穿过主腔流出,并减少与腔内低能流动的混合,且流体在腔内的停留时间与其进口速度存在一定程度的关联,速度越高越快离开主腔;腔内流场以出口位置作为径向分界面,可大致分为上部受进口旋流影响的区域,和底部不受进口气流影响的低速流动区域;在上部区域,由于进口旋流的作用,流场中生成了4个大小不等的旋涡,使得流动掺混增强。

  • 标签: 航空发动机 内部齿轮箱 主腔 RNG k-ε模型 进口旋流
  • 简介:转子箍环结构能减小风扇尖部振动,但引入箍环结构后形成的尖部泄漏流会影响高负荷风扇的气动性能。首次利用全三维数值模拟方法,研究了转子箍环结构对风扇性能的影响。模拟过程中,采用多块网格技术,生成转子箍环与机匣间容腔复杂几何结构的网格。结果显示:泄漏流对转子尖部流动及总性能参数影响很大;优化的转子机匣容腔结构可有效减少泄漏流,改善转子尖部流动,提高总性能参数。

  • 标签: 航空发动机 风扇转子 箍环 机匣容腔 泄漏流 三维数值模拟
  • 简介:论文发展了一种预测航空燃气涡轮发动机压缩系统稳定工作边界的数学物理模型.其中压缩系统流动过程的动态模型采用基于平行压气机理论的准一维时间相关模型方程;叶片排对流动过程的影响则应用"激盘-滞后-容积”模型;压缩系统稳定性模型则采用了对整个压缩系统统一判别的方式.计算过程与发动机非设计性能计算相关联,使得压缩系统稳定性分析在真实的发动机运行环境(调节规律)下进行.在均匀进气条件下应用这种方法,对一台九级压气机的涡轮喷气发动机和一台三级低压风扇、五级高压压气机的低涵道比、混合排气、带加力的涡轮风扇发动机在均匀进气和畸变进气条件下的稳定工作边界,分别进行了数值模拟和分析.结果表明,发展的数学物理模型和计算机软件系统可以正确的反映发动机压缩系统的工作状况,用它判别发动机不稳定工作点的重复性和灵敏度都比较好.

  • 标签: 气动稳定性 数值仿真 畸变 燃气涡轮发动机 压缩系统 航空发动机
  • 简介:进行了650℃下不同应变率的拉伸试验和应变率为10^-3/s的应变控制循环试验,用以研究FGH95材料的变形特征;进行了不同保载形式的疲劳试验,用以研究FGH95材料的破坏特征。采用Chaboche本构对材料的变形特征进行了数值模拟,同时也对其寿命进行丁评估,得到了较为理想的结果,为粉末高温合金构什的应力一应变分析及寿命预测打下了基础。同国外相近牌号Rene’95相对照,得出了粉末材料FGH95一些特有的性能特点,对其工程应用具有一定的参考价值。

  • 标签: 粉末冶金 变形 本构 疲劳破坏
  • 简介:采用数值计算方法对氧化亚氮/丙烷(N2O/C3H8)发动机样机气液同轴离心式喷嘴的喷雾性能进行了研究,得到了环缝外喷嘴气相喷注压降和内喷嘴缩进深度对离心式喷嘴喷雾流场的影响.分析结果表明,较低的气相喷注压降(<0.3MPa)会显著的影响液滴在流场中的蒸发速率以及流场流强、混合比、索太尔平均直径(SMD)和n值的分布;气相喷注压降从0.3MPa增加至0.6MPa,稳定喷雾流场液滴SMD和n值分别在2.41~1.68,2.03~0.98范围内变化并逐渐减小.内喷嘴缩进深度从0mm增加至6mm,稳定喷雾流场液滴的SMD和n值受其影响较小,均分别在1.70~0.94,2.36~0.99范围内波动.喷嘴的最佳燃烧区主要分布在下游轴向位置0.015~0.035m范围内并随着气相喷注压降的升高和内喷嘴缩进深度的增大逐渐靠近喷嘴出口.该设计喷嘴在发动机热试实验中表现出很好的性能.

  • 标签: 离心喷嘴 氧化亚氮 丙烷发动机 喷雾性能研究 流场模拟