国外发展风扇_压气机设计体系的一些经验和启示

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1、
国外发蒋浩兴展风扇压气机设计体系的一些经验和启示国外发展风扇压气机设计体系的一些经验和启示蒋浩兴,中国航空工业沈阳发动机设计研究所沈阳!∀#∃%,摘要
采用历史和技术内在规律相结合的方法首先回顾和分析研究了历史上风扇压气机设计技,。术发展的里程碑及其特点归结出以经验为基础的设计体系要点和工程科学方法然后对#&&∋,、年以来国外最新的设计体系进行分析讨论强调新的设计体系的发展和组成与其相配套的经验数据和准则以及为减少对经验数据的依赖,而发展的计算流体力学程序及其精度的鉴别和校准还。,列举了多级压气机较典型的试验研究途径最后结合风扇压气机设计和设计体

2、系发展的实际,以供进。引出几个有启发性的问题一步研究讨论
关键词风扇压气机设计体系。,了很大努力#&&∋年以来西方主要的发动机公司#引言。逐步完善并发展了新的设计体系的框架从这一设,,在研制性能先进的发动机的时候应重视把技计体系本身看由于目前的科技水平还不可能精确,。,术基础搞上去这已日益成为人们的共识设计体算准风扇压气机内的复杂流场所以这种新的设计系,是研制风扇压气机的核心技术其完善程度和水体系仍采用严密的理论分析和丰富的经验相结合的。。平也是发动机行业技术实力的重要标志国外的发工程科学体系对其中的理论分析部分大多数发动展经验对我们完善设计体系、加强

3、技术基础、创新发机公司几乎是公开的,而能导致产品发展的工程经。,展具有启示作用验往往是不公开的而且各公司的技术细节也不完风扇压气机是发动机的关键部件,这不仅表现全相同。但经过深人分析可发现,设计体系在历史、在压缩系统对发动机的推重比耗油率等性能起关发展过程中,其基本内涵是清晰的,发展到∗∋世纪键作用,而且,对全机稳定性、可靠性也有重大影响。&∋年代,美英等国新的设计体系的框架结构也是一,、、。另外风扇压气机研制周期长风险大所需经费致的下面将重点分析气动设计体系最核心的内。,。多国内外发动机研制经验都表明其优劣成败直容。接影响到发动机研制的全局为准确把握

4、美英等国新的设计体系的本质内,,,由于对型号高性能的追求现代风扇转子叶尖涵采用历史和技术内在规律相结合的方法对公开(,。进口相对马赫数有的已高达#)静子内径马赫数的文献作较为系统深人的分析研究首先回顾和分(。有的也超过了#∋有的核心压气机前面级也采用析研究了历史上设计技术发展的里程碑及其特点,。了跨声级跨声风扇压气机不可避免地使稳定工归结出以经验为基础的设计体系的要点和工程科学,。,。作范围减小级匹配难度增大对核心压气机而言的方法然后对∗∋世纪&∋年代最新的设计体系进,,、由于总的压比增大使中低转速轴向匹配问题更加行分析讨论强调新的设计体系的发展和组成与

5、其,。突出所以喘振裕度应作为重点问题加以考虑从相配套的经验数据和准则以及为减少对经验数据的“”角,,微观度说跨声风扇刁玉气机中的实际流场既有依赖而发展的计算流体力学程序还列举了多级压,又有各。。,激波种复杂的粘性三元流动现象所以必气机较典型的试验研究途径最后结合实际引出,,。须采用先进的设计体系精心设计才能取得预期的几个有启发性的问题供进一步研究讨论。成功为成功研制性能先进的风扇月玉气机,美英等航空工业发展较早的国家都在发展设计体系方面付出收稿日期
∗∋∋∋一#∗一#∗航空发动机∗∋∋#年第∗期“”。栅当作一个黑盒子进行叶型造型∗国外风扇压气机设计历史进

6、程及技术水,,一般认为准三元体系是二元体系的自然延伸平的回顾,只不过对径向平衡方程和叶型造型进行了改进两从∗∋世纪∃∋年代以来,压气机设计体系的发者并没有实质的区别。经∗∋世纪=∋至)∋年代大,。展日益精细在历史上各阶段呈现出明显的规律性力发展如,−>−=∋至)∋年代公布的转子研究报,,简单回顾设计体系历史发展的里程碑及其特点能告就达几十个%到∗∋世纪)∋年代末国外发动机公更准确把握国际上∗∋世纪&∋年代设计体系的本质司的准三元体系已较完善,风扇级压比提高到#(=,。、内涵及所采用的工程科学方法找出我们存在的差左右所设计的典型风扇压气机有?+∋+?11∋

7、。,开,。距从而瞄准其最新发展展技术创新迎头赶等上,实现设计技术的跨越式发展和持续发展。这里∗(#(7第三阶段#&≅∋年以后%。,,仅以美国和英国设计体系的发展为例从∗∋世纪≅∋年代开始人们逐步认识到要继∗(#美国续提高级压比,同时又保持可接受的效率水平和其,,、从设计体系及所达到的级压比等性能水平看他性能必须对跨声风扇中的激波结构二次流动等。,美国压气机设计历程大致可分为三个阶段三元粘性现象有更深入的理解并有满足设计精度∗(#(#第一阶段#&+∃一#&∃)年%要求的计算分析手段。在设计体系中主要体现在增,二战后美国,−〔
−在./!0123和.2456进

8、行加了>1流面的无粘欧拉解与附面层迭代计算以下,
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