|
|
|
| 高压涡轮瞬态叶尖径向运行间隙计算分析* |
| 费成巍，白广忱，范觉超 |
| 北京航空航天大学能源与动力工程学院 |
|
|
|
摘要 为了改善现代航空发动机整体性能和可靠性，将热分析和结构分析耦合起来，以航空发动机从地面启动到巡航这一过程为研究对象，对涡轮转子进行瞬态叶尖径向运行间隙计算分析。在计算中考虑了材料、温度和离心载荷的非线性，以及惯性力和温度的复杂的边界条件，分别对叶片、轮盘和机匣的变形进行计算和分析，进而得出涡轮叶尖径向运行间隙的变化规律以及与试验相符合的计算结果。该计算分析方法为涡轮叶尖径向运行间隙的概率分析和优化设计奠定了基础。
|
|
| 关键词 ：
航空发动机,
高压涡轮,
瞬态,
叶尖径向运行间隙,
机匣
|
|
|
| 基金资助:*基金项目：国家自然科学基金项目（51175017）资助。 |
[1] Lattime S, Steinetz B. Turbine engine clearance control systems: current practices and future directions.AIAA 2002-3790.
[2] 漆文凯, 陈伟.某型航空发动机高压涡轮叶尖间隙数值分析.南京航空航天大学学报,2003,35 (1):63-67.
[3] 张晓波,杨瑞,李其汉. 航空发动机涡轮径向间隙设计方法研究.航空发动机,2004,30(2):14-18.
[4] Pilidis P, Maccallum N R L. Models for predicting tip clearance changes in gas turbines. NASAN 83-29258, 1983.
[5] 牛东生, 陈伟, 漆文凯.涡轮叶尖间隙计算实现方法与结果分析.燃气涡轮试验与研究, 2004,17(4):31-34.
[6] 岂兴明, 朴英, 祝剑虹,等. 某型航空发动机高压涡轮叶顶间隙三维数值分析. 航空动力学报, 2008, 23(5):904-908.
[7] 郑祺选. 军用发动机工作参数直接计算涡喷—8发动机I级涡轮盘温度场．北京：北京航空航天大学，1990.
[8] 李朝阳, 张艳春. 燃机涡轮盘三维瞬态温度及应力场计算分析.动力工程, 2006,26(2):211-214.
[9] 葛永乐, 吕建成.涡轮机高温零件温度场专题文集(三).北京:国防工业出版社, 1982.
[10] 曹玉璋. 传热学.北京:北京航空航天大学出版社, 2001.
[11] 张文健. 军用发动机可靠性研究文献汇编.北京:中国人民解放军空军装备部,2002.
[12] Hakan E. Design sensitivity analysis of structures based upon the singular value decomposition. Comput Methods Appl Mech Engrg, 2002, 191(5): 3459-3476.
|
| [1] |
王超凡. 基于MBD的航空发动机管路设计系统研究与开发[J]. 航空制造技术, 2025, 68(7): 117-123. |
| [2] |
朱伟东，田昊宇，梅标，羊荣金，傅云. 航空发动机短舱声衬机器人制孔系统及工艺试验[J]. 航空制造技术, 2025, 68(4): 38-45. |
| [3] |
田凤杰，齐子建，张彦智，李论. 弹性磨具磨抛叶片叶尖圆角工艺研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(4): 76-82. |
| [4] |
郭皓邦，魏祥政，雷学林，何云. 航发薄壁机匣铣削过程的装夹技术研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(4): 84-89,96. |
| [5] |
刘维伟，侯嘉豪，王战玺，桑晨，靳可心. 航空发动机复合材料机匣包容环低速冲击性能研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(16): 46-55. |
| [6] |
张晓兵，毛忠，李元成，刘松，卢绪平，王斯仪，蒋睿嵩，毕帅. 皮秒激光加工涡轮工作叶片异型冷却孔技术研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(14): 22-31. |
| [7] |
赵兵，张申，乔悦琦，梁嘉伟，王辉，许立君，周奋. 航空发动机精锻叶片夹具设计及装配精度评估[J]. 航空制造技术, 2025, 68(12): 14-23. |
| [8] |
蔡振华，宋晓航，董淑娟，陈廷样，唐作鹏，周科. 航空发动机叶片热障涂层精密磨抛：点云数据处理与样条路径优化[J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 22-32. |
| [9] |
杨丽琪，薛伟海，马汝涛，李曙. 航发主轴轴承钢的摩擦磨损行为及一次碳化物调控[J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 53-63. |
| [10] |
魏永超，王应海，莫杜衡，刘家伟，蔡双. 基于点云的压气机叶片缺陷检测及表征研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 82-88,111. |
| [11] |
张立可，栗瑞瑞，梅英杰，邵春雨，李结安，刘永猛. 发动机高压涡轮转子标准器装配调控方法研究[J]. 航空制造技术, 2025, 68(11): 98-103. |
| [12] |
杨文锋，杨帆，朱小伟，李绍龙，樊占鹏，李天权. 塞斯纳172飞机发动机机匣脉冲激光清洗工艺研究[J]. 航空制造技术, 2024, 67(5): 82-88. |
| [13] |
付玄，孙惠斌，刘自成，徐广庆，童浩. 双头螺柱脱扣失效原因分析及装配工艺优化[J]. 航空制造技术, 2024, 67(3): 89-95. |
| [14] |
郄喜望，潘思源，杨冬丽，殷亚军，计效园，周建新. 大型钛合金中介机匣蜡模一体化制备技术研究[J]. 航空制造技术, 2024, 67(23/24): 65-71. |
| [15] |
滕瀚，蔡晋，阚田田，李威，杨踊. GH536燃烧室帽罩粘性介质压力成形贴模性数值分析[J]. 航空制造技术, 2024, 67(12): 51-57. |
|
|
|
|
2013, 
