发动机的涡轮导向器面积、喷口直径等匹配参数调整的计算方法研究和应用

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1、第17卷第2期航空动力学报Vol.17No.22002年4月JournalofAerospacePowerApr.2002::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::文章编号:1000-8055(2002)02-0145-05发动机的涡轮导向器面积~喷口直径等匹配参数调整的计算方法研究和应用王华青陈矛章(北京航空航天大学动力系北京100083)摘要:在双轴式涡轮喷气发动机中及级涡轮导向器面积和尾喷口面积匹配关系影响到

2、发动机工作稳定性~可靠性和性能本文用计算分析方法进行了研究推导出便于编程计算的6个方程用低压涡轮功等于某一常数代替低压转子转速为常数的调节方案并用发动机台架实测参数确定部件某些系数计算仅在设计转速上进行计算结果指导了某新研发动机三面积的调整获得合适的三面积调整范围解决了该发动机的调整参数匹配问题按本方案调整的发动机经外场使用表明工作稳定~可靠关键词:双轴发动机;匹配参数;计算方法中图分类号:V231文献标识码:AStudyandApplicationofCalculationMethodforAdj

3、ustingtheMatchingParametersofTurbineNozzleAreaandEngineNozzleRadiusWANG~ua-gingC~ENMao-zhang(BeijinguniversityofAeronauticsandAstronauticsBeijing100083China)Abstract:Thestabilityreliabilityandperformanceoftwo-spool-turbojetenginewillbeaffectedbythematc

4、hingcorrelationbetween1stand2ndturbinenozzleareasandenginenoz-zlearea.Ananalysismethodispresentedinthispaperbasedonsixeguationswhichareeasytoapply.Aprogrammeofconstantlowpressureturbinepowerisadoptedtoreplacethepro-grammeofconstantlowpressurerotorspeed

5、.Theparametersmeasuredontheenginetestbedareusedtodefinecomponentparameters.Thecalculationwasconductedonlyatdesignrotationalspeed.Thecomputationresultswereusedtoguidethetriareaadjustmentofanew-developedengineandattainedthesuitabletriareaadjustmentrange.

6、Theenginebasedonthisprogrammeandadjustmentisprovedtobestableandreliableinflight.Keywords:two-spool-engine;matchingparameters;calculationmethod好导向器面积和喷口直径检验参数是转差1]~性1前言能和T4T3等值对于新研发动机如何确定合在双轴式涡轮喷气发动机中涡轮导向器面适的高压涡轮导向器面积~低压涡轮导向器面积积和尾喷口直径等参数匹配关系影响到发动机工和尾喷口面

7、积的调整范围?它对发动机各参数影作稳定性~可靠性和性能发动机出厂之前要调整响如何?在双轴式涡轮喷气发动机上增大尾喷口收稿日期:2001-03-14;修订日期:2001-06-20作者简介:王华青(1945-)男浙江临海人011基地第二设计所副总设计师(研高)北京航空航天大学动力系在职博士生.146航空动力学报第17卷面积主要是提高低压涡轮膨胀比r在等低压转一级压气机负荷提高在非设计工况下当换算转zl子转速n调节下主燃油泵减少供油量结果T速降低时压气机叶片进口攻角增加比低压比的13下降T降低发动机性能

8、降低对低压压气机要显著在发动机拉油门杆降转速时低压压气机4来说增大了低压压气机的负荷并降低了它的稳工作线走向趋平缓容易靠近不稳定边界如图1定工作裕度O在双转子发动机上高压涡轮膨胀比所示A为较低压比的低压压气机工作线B为压r小,低压涡轮膨胀比r大的情况下低压压气比提高了4.2%的低压压气机工作线B线比Azhzl机工作线会往喘振边界移动;高压涡轮膨胀比大线平缓O低压涡轮膨胀比小的情况下则低压压气机工作线离开喘振边界O在尾喷口面积不变的情况下用增大低压涡轮导向器面积的办法来