三角转子发动机运动误差研究

在发达国家,三角转子发动机中国即汪克尔发动机已经发展成熟,被大量应用于军用无人机,但由于加工精度高、特种工艺技术难度大,在中国尚未广泛使用.介绍了三角转子发动机的原理、特点及其常见故障,研究了三角转子发动机出现运动误差的原因,分析了运动误差与常见故障的关联性,以及运动误差对发动机工作的影响,认为三角转子发动机研制和生产过程中必须严格控制运动误差,并提出了运动误差的测量方法和减少运动误差的控制方法,为今后三角转子发动机研制工作顺利开展奠定了基础.     

含滚动轴承的同向和反向旋转双转子系统动力学响应

以双转子航空发动机为研究对象,建立了航空发动机双转子-滚动轴承-机匣耦合动力学模型.模型中考虑了低压转子与高压转子的中介轴承耦合作用,滚动轴承模型中考虑了滚动轴承间隙、非线性赫兹接触力以及变柔性VC(varying compliance)振动等因素.利用仿真模型,进行了同向和反向旋转双转子系统的拍振响应分析,结果表明当高低压转子的转速差较小时,双转子系统的拍振响应明显.同时研究了同转和反转双转子系统轴心轨迹响应的差异,研究表明反向旋转双转子系统的轴心轨迹会形成“花瓣”状.最后,利用双转子试验器验证了仿真结果的正确性,进一步验证本文所建模型的正确性.      

动态消息

PW公司验证先进涡轮转子PW公司为综合高性能涡轮发动机技术(IHPTET)计划第3阶段的先进涡轮发动机燃气发生器(ATEGG)的初始验证,成功地完成了双轮辐盘(TWD)涡轮转子的旋转地坑试验。TWD概念的优点包括:与常规的涡轮转子相比,AN2能力显著提高( 37%);质量减轻。TWD概念的高AN2能力     

现代刀具车车拉在曲轴加工上的应用

汽车上最重要的部件就是发动机,而曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,装上连杆后,可承接活塞的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动.曲轴主要有两个重要加工部位:主轴颈和连杆颈.主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构.发动机工作过程就是:活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动.而曲轴加工的质量好坏将直接影响着发动机整体性能的表现.     

旋转失速激振力作用下航空发动机转子振动特性

为分析转子系统在压气机旋转失速故障作用下的横向振动,针对某型航空发动机转子系统,根据Mansoux模型推导了旋转失速下的压力、流量脉动响应及旋转失速横向激励力模型,并结合不平衡力、碰摩力模型,建立了航空发动机转子系统的动力学模型.仿真计算了不同工况下旋转失速激振力对转子系统振动响应,通过轴心轨迹图、频谱图、Poincare图、Bode图分析了旋转失速激振力对转子系统稳定性的影响.结果表明:旋转失速引起压气机转子强烈的非线性振动,并主要是低频振动.研究成果可为航空发动机设计和振动监测提供技术支持.      

向活塞要功率——航空汽油发动机漫谈(下)

昙花一现:转缸发动机1909年8月22日,在法国兰斯举行了人类历史上第一次世界航空博览会,这便是现代著名巴黎航展的前身。这次博览会上,法国人赛甘兄弟展出了一种新型航空汽油机——土地神(Gnme)旋转气缸发动机,引起了轰动。这台星形5缸两冲程发动机功率为37千瓦(50马力),它没有使用早期航空发动机常用的飞轮和水冷装置,曲轴固定不动,由气缸旋转完成工作循环,螺旋桨固定在曲轴箱盖中心的桨轴上,跟随发动机缸体一起转动。这种标新立异的     

某型发动机组合轴断裂故障分析

正某型号发动机在台架油封试车时,起动发电机处有异常响声,随后进行冷运转过程中发现起动发电机空转,发动机燃气发生器转子未旋转。停车后检查,手动盘转轴流压气机转子及自由涡轮转子旋转灵活,但起动发电机不转。分解检查发现组合轴断裂,轴颈处出现严重扭转,断面呈圆周方向的扭转特征(见图1,2)。1结构简介某型发动机组合轴位于起动发电机的传动机构内,由花键轴与转接套铆接而成,转接套内部有花键与起动发电机轴上花键啮合,花键轴将齿轮传动系统和发电机电枢转子联接起来。花键轴具有弹性轴的特点。在起动及转成     

高压压气机钛着火的危害与防止措施

自60年代以来,钛合金在飞机发动机中得到广泛应用。在工作温度允许的条件下,压气机盘、转子叶片、静子叶片、机匣、蓖齿封严环等均采用钛合金。但在使用中,许多发动机的旋转钛制零件(转子叶片、封严蓖齿等)与静止钛制零件(机匣、静子叶片、封严环等)相互碰撞、磨擦引起钛合金自燃着火,使压气机的零件烧穿烧毁,严重时,火焰还会烧穿内、外涵机匣,导致发动机     

旋转状态下气膜冷却效率试验研究

以某型发动机高压涡轮转子叶片吸力面腮区气膜孔为研究对象,通过模拟发动机状态的模型试验,研究了旋转数、吹风比和主流雷诺数对气膜孔冷却效率的影响。结果表明,旋转会导致气膜覆盖区域向高半径方向偏转,且旋转数越大,偏转角度越大,气膜冷却效率越低;同时,旋转会弱化吹风比、主流雷诺数等对气膜冷气效率的影响。研究获得的旋转状态下涡轮转子叶片型面典型区域气膜冷却特性的试验数据,可为发动机转子叶片冷却设计提供参考。     

基于Simulink的发动机陀螺力矩建模

本文对飞机发动机转子快速旋转产生的陀螺力矩进行分析,在Matlab/Simulink环境下的六自由度非线性仿真模型中增加发动机转子模型,进行仿真对比分析并判断模型的可信性。     

整体叶盘在航空发动机上的应用和发展

通常,压气机转子叶片均以叶身下的榫头(多为燕尾形)装于轮缘的榫槽中,再用锁紧装置将叶片锁定在轮盘上。80年代中期,在发动机结构设计中,出现了一种称之为“整体叶盘”(BliSk)的结构,它是将转子叶片和轮盘作成一体,省去了联接用的榫头、榫槽,使结构大为简化。整体转子和整体叶盘叶片与轮盘作为一体并不是近期的设计,在60和70年代发展的一些小型发动机的轴流-离心式     

Trent 900发动机风扇叶片飞失后低压转子动力学行为仿真

为深入理解三转子大涵道比涡扇发动机风扇叶片飞失情况下的低压转子及结构保险的动力学行为特征,选取Trent900发动机为研究对象,分析了对于风扇叶片飞失(FBO)有重要影响的结构设计特点,进而开展了转子之间动力学耦合影响、结构保险的模拟、风扇叶片简化方法研究。构建了满足Trent 900发动机FBO模拟的三维转/静子简化模型。完成了FBO之后转子旋转约360°的动力学行为模拟,并与Trent 900发动机公布的FBO试验录像进行了对比。结果表明:①仿真结果与FBO试验录像在宏观现象的时间顺序一致;②主结构保险完全失效后,外传振动载荷较失效前降低约45%;③次级结构保险为低压转子提供新的前支点并保护风扇轴。     

伊尔—86宽体客机发动机的设计特点

前苏联萨马拉“劳动”科研生产联合公司(旧称库兹涅佐夫设计局)研制的 HK—8系列发动机以及彼尔姆发动机制造科研生产联合体(旧称什维佐夫—索洛维也夫设计局)研制的—30系列发动机是前苏联主要两大民用航空发动机系列。其中推力为12750千牛的 HK—86低函道比双转子涡扇发动机生产于70年代中期,其性能技术水平属前苏联第三代燃气涡轮发动机,现为伊尔—86大型宽体客机     

叶片机转子叶片在轮盘上排配问题的探讨

现在高速叶片机转子(如化工、航空用轴流式压气机)在力学上的动、静平衡要求是十分严格的。以某型涡轮喷气发动机压气机转子部件为例,从该部件的外效应——振动要求来看,必须保证转子部件只有很小的动不平衡度(不大于5克·厘米)。从其内效应因——单级盘静不平衡度而引起的附加内应力和转子轴线的弯曲变形来看,必须保证转子每一横截面(在此即每一级轮盘装叶片的横截面)的静不平衡度为最小值。在力学上以“重径积”来衡量。     

航空发动机双转子系统“临界跟随”现象的机理及影响

为了探明“临界跟随”现象导致航空发动机振动居高不下的产生机理,建立了考虑中介轴承的双转子动力学模型,推导了双转子发生“临界跟随”现象时参数之间的关系,分析了“临界跟随”状态下转子系统的动力学特性。结果表明:“临界跟随”现象会导致转子系统无法越过盘偏摆振型临界转速,造成转子振动对不平衡质量分布极其敏感,其主要影响因素为盘极转动惯量与直径转动惯量的比值(简称惯量比)以及双转子增速比;当高压盘等效惯量比等于1,或增速比与任意低压盘惯量比相等时,转子系统表现出高压激励条件下的“临界跟随”特征;当低压盘惯量比等于1,或增速比与高压盘等效惯量比的乘积等于1时,转子系统表现出低压激励条件下的“临界跟随”特征。提出了必须严格控制航空发动机叶盘的等效惯量比以及双转子转速控制律的设计建议。      

实现真正动平衡的理论基础和手段

叙述了利用新技术进行旋转工件的动平衡检测。采用计算机技术,尤其是软件技术,较之传统的检测技术,可更加准确,高效地解决从简单的电机转子直至复杂的航空发动机转子的动平衡任务。     

连续旋转爆轰发动机流场三维数值模拟

对连续旋转爆轰发动机(continuous rotating detonation engine,简称CRDE)流场进行了三维数值模拟.数值计算获得同轴圆管腔内CRDE的多个爆轰循环过程.依据计算获得流场,分析了可燃气入射、提前燃烧、爆轰波结构等实现连续爆轰的几个关键机理问题.通过多个算例对不同来流总压时的旋转爆轰的推进性能进行了比较与分析,最后计算获得基于燃料的比冲约为2 200 s,燃料流量随总压变化呈线性增长.      

XTC-76/2核心机试验计划推迟

GE/Allison公司研制的XTC-76/2先进涡轮发动机燃气发生器(ATEGG)是美国综合高性能涡轮发动机技术(IHPTET)计划中试验的最新核心机。它采用了很多先进技术,如: 一核心机驱动的风扇/叶尖风扇 它由旋转的叶片环构成,沿周向连接并安装到第1级压气机转子上,其前是一组可调导向叶片。该叶尖风扇能提高推力,并大大地降低巡航的油耗;     

局部旋转惯性对转子系统动力特性的影响

提出了基于质心和惯性主轴空间位置的转子旋转惯性描述方法,推导了旋转惯性载荷在不同运动状态下的完整表达式,建立了考虑轮盘质心横向运动和惯性主轴角向运动的连续梁转子模型及运动微分方程。分析表明：高转速下轮盘具有“质心自动定心”与“惯性主轴自动掰正”的趋势,这种旋转惯性将提高转子系统正进动模态频率,并增大转子支点动载荷,盘-轴连接局部角向刚度是决定其影响程度的关键。在此基础上,解释了高转速下转子支点动载荷随转速提高而持续增大的原因,探究了盘-轴连接局部角向刚度对转子系统固有特性和动力学响应的影响规律,为高转速复杂结构转子动力学设计与振动故障排查,提供了理论支撑。     

CFM56-5C4发动机风扇叶片(N1转子)振动大的故障排除

CFM56-5C4发动机是轴流式、双转子、高涵道比涡轮风扇发动机,主要安装在A340飞机上.风扇叶片(N1转子)振动大是该型发动机航线维护的常见故障,对飞机的签派可靠性有较大影响.