涡扇发动机压缩系统部件特性与匹配数值仿真

为了研究发动机环境中部件特性及部件之间的匹配规律,采用3维数值模拟软件对某压缩系统进行数值仿真计算。计 算比较了设计转速风扇/压气机部件特性单独评定和发动机环境中评定的异同,研究了压缩系统4种可调参数变化对风扇、压气机 匹配工作点的影响。结果表明：2种环境下风扇特性基本相同;对于压气机,单独评定时以风扇出口参数的径向分布作为进口边界 条件获得的压气机特性与整机环境下的基本相同,而给定其他形式进口边界条件时压气机特性存在一定差异：采用均匀进气条件 时,压气机流量、效率和喘振裕度分别增加0.3%、0.4%和4.6%,采用进口节流条件时压气机流量、效率和喘振裕度分别减小3.5%、4.0% 和20.9%,整机环境使用时应对特性进行修正。研究结果对整机环境下风扇/压气机性能表现以及匹配规律研究有重要参考意义。     

航空发动机高压转子转速摆动故障分析与排除

针对某型发动机高压转子转速摆动故障，详细分析了油门杆稳定时地面和空中多次出现高压转子转速无规则摆动、其 他参数随动的故障现象，阐述了高压转子转速受综合电子调节器、燃油系统、转速调节系统等控制的控制原理，剖析故障机理，制 定了故障树。结合故障树，列举了进口温度感受附件、综合电子调节器、燃油系统、转速调节系统等4种故障。采用故障树分析法 找出故障原因，分析薄弱环节。经对4种故障原因逐条分析，排除了进口温度感受附件、综合电子调节器、燃油系统等因素，确定 转速调节系统中加速控制器未完全退出工作是转速摆动的原因。针对波动量较大的发动机，调整加速性至合理范围，进行地面试 车和飞行等外场排故验证。结果表明：发动机工作参数正常，高压转子转速摆动现象消失，发动机推力稳定。故障得以排除。     

辐板式通风器阻力计算方法及影响因素分析

为了研究航空发动机中应用最为广泛的辐板式通风器的阻力特性及其影响因素，以一般结构辐板式通风器为模型对其 特征进行了识别，定义了辐板结构和节流孔/板结构，并对这2种结构阻力的产生机理进行了分析，建立了辐板式通风器通用的阻 力算法模型，通过CFD仿真和部件、整机试验对模型的准确性进行了验证。结果表明：在相同转速和流量条件下，辐板结构产生的 阻力与外径尺寸成正比，与内径尺寸成反比；辐板宽度对辐板式通风器总阻力基本无影响；节流孔/板结构产生的阻力与流通面积 成反比；辐板结构、节流孔/板的阻力与工作转速正相关，工作转速越高，辐板结构阻力的占比越大，所建立的阻力算法比仿真分析 方法和试验方法更为高效、便捷，且准确性较高。     

模拟板全尺寸吹风试验技术

为了对某航空发动机流场畸变模拟板进行设计验证和修型，需要对其进行吹风试验，测取其在一定板后马赫数下的压 力分布。为此，通过进气和引射相结合的方式，在某试验设备上开展了模拟板全尺寸吹风试验，并进行了模拟板全尺寸畸变吹风 试验技术研究。针对模拟板板后马赫数计算方法、板后AIP稳态总压测点布局、板后测点小角度偏斜、板后测点轴向位置以及物 理/换算流量对畸变度的影响进行了试验。结果表明：在非回流区内板后马赫数采用总静压法进行计算的结果更接近真实值；板 后AIP稳态总压测点布局、测点轴向位置对畸变度测量有影响；板后测点小角度偏斜对畸变度测量基本无影响；综合压力畸变指 数随着换算流量的增大逐渐增大；在换算流量相同时，综合压力畸变指数不随物理流量的变化而变化。