引气冷却模型对涡轴发动机总体性能的影响研究

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1、第5卷第1期2014年2月航空工程进展ADVANCESINAER()NAUTICALSCIENCEANDENGlNEERIN(；V01．5Feb．N0．12014文章编号：1674—8190(2014)0110907引气冷却模型对涡轴发动机总体性能的影响研究胡秋晨，陈玉春，贾琳渊．黄兴(西北工、lk大学动力与能源学院．西安710072)摘要：随着现代涡轴发动机性能的不断提高．其热力循环参数和引气量显著增加。针对这一问题，建立考虑压气机引气位置可变和涡轮中冷却气参与做功的涡轴发动机性能计算模型。当压气机引气位置变化时，采用流量

2、平衡和功率平衡同时修正法计算发动机性能；涡轮冷却计算模型则考虑了第一级导向器叶片冷却气的做功。与传统涡轴发动机性能计算模型的计算结果对比表明：本文的计算模型能够合理反映引气量和引气位置对发动机特性的影响，更接近发动机的真实物理过程。可为发动机空气系统设计提供输入。关键词：自由涡轮涡轴发动机；压气机引气模型；涡轮冷却模型；引气量；总体性能中图分类号：V235．1l一3文献标识码：AResearchontheInfluenceofBleedingandCoolingModelonthePerformanceofTurboshaf

3、tEngineHUQiuchen，ChenYuchun，JiaI。inyuan．HuangXing(SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity．Xi’an710072，China)Abstract：Withtheconstantimprovementofperformanceofmodernturboshaftengine．itsthermodynamiccycleparametersandtheamountofbleedingaresignifica

4、ntlyincreased．Tosolvethisproblem，forfreeturbineturboshaftenginewithhighthermodynamicparametersandhigh—bleed．anewturboshahperformancecalculationmodelwhichconsidersbleedpositionandcoolingairexpansionworkisestablished．Themodelofairbleedinginthemiddleofthecompressorcor

5、rectstheflowbalanceandpowerbalanceatthesametime．Theturbinecoolingmodelconsidersthecoolingairexpansionwork．Thecalculationresuhsobtainedbythenewmodelareanalyzedandcomparedwiththatofsimpleturbinebleedandcoolingmodel。whichprovesthatthenewmodelcanobtaintheinfluenceofthe

6、amountofbleedingandbleedingpositionontheperformanceofturboshaftengine．ThenewmodelisclosetOthetruephysicalprocessofturboshaftengine，andcanofferinputtOtheairsystem．Keywords：turboshaftenginewithfreeturlfine；compressorhleedingmodel；turbinecoolingmodel；theamountofbleedi

7、ng；performance0引言国内外航空动力研究人员对涡轴发动机性能计算模型做了大量研究，在传统的涡轴发动机性能计算模型中，压气机引气计算通常采用级后引气的方法，只需对发动机的流量平衡进行修正。涡轮冷却计算只考虑主流气体在涡轮中的做功，进而与冷收稿日期：2013一0302；修回日期：2013，0523通信作者：胡秋晨．375961389@qq．COFll却气掺混1。。。孙滨”L研究了引气量对涡轴发动机气流参数和输出功率的影响；赵斌等一屯对压气机中问级引气的国内外研究进展进行了综述，同时展望了空气系统气源引气研究的发展趋势

8、和应用前景；黄莺等纠针对气膜冷却和对流冷却两种常用的冷却方式，建立了新的涡轮冷却计算模型；周文啸等一“一以某多级轴流压气机的中间三级作为研究对象，研究了外机匣端壁处级间引气对压气机总体性能和局部流场的影响，并得出级间引气对压气机总性能具有较大的影响。随着现代涡轴发动机性能的不断提高，发动机