基于技术参数评估的涡扇发动机总体性能设计

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1、第５卷第３期航空工程进展Vol畅５No畅３２０１４年８月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug．２０１４文章编号：１６７４‐８１９０（２０１４）０３‐３１２‐０８基于技术参数评估的涡扇发动机总体性能设计１１１１２刘伟，陈玉春，贾琳渊，胡秋晨，黄红超（１．西北工业大学动力与能源学院，西安７１００７２）（２．中国航空工业集团公司中国燃气涡轮研究院，成都６１０５００）摘要：为了充分掌握各代涡扇发动机技术参数水平及其发展趋势，统计包括现役型号在内的１５台２～４代涡扇发动机的总体性能参数、循环参数和部件参数，采用考虑涡轮冷却的总体

2、性能计算和重量预测相结合的发动机技术参数综合评估模型并利用计算程序绘制趋势曲线，评估技术参数的发展趋势，结果表明技术参数逐年改善的趋势是比较稳定的，并用曲线趋势外推法取得下一代关键参数的定量数据。在此基础上探索下一代高推重比涡扇发动机可能的总体性能方案，为下一代先进涡扇发动机的预研和设计提供参考。关键词：涡扇发动机；技术参数；总体性能；高推重比；涡轮冷却中图分类号：V２３５文献标识码：ATurbofanEnginePerformanceDesignBasedonTechnicalParametersEvaluation１１１１２LiuWei，ChenYuchun，JiaLi

3、nyuan，HuQiuchen，HuangHongchao（１．SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an７１００７２，China）（２．ChinaGasTurbineEstablishment，AviationIndustryCorporationofChina，Chengdu６１０５００，China）Abstract：Inordertofullymasterthelevelandevolvingtrendoftechnicalparametersofvariousgenerations

4、tur‐bofanengine，thetechnicalparametersoffifteenforeigntypicalturbofanenginesfrom２to４generations，suchasgeneralperformanceparameters，cycleparametersandcomponentsparametersarecompiled．Themodelsandcorrespondingprogramsforperformancecalculationsconsideringturbinecoolingandevaluationsofsizeandwe

5、ightofturbofanengineareused．Bycalculationprogramthetrendoftheperformancecurvesaredrawn，andthenthetechnicalparametersoftheturbofanengineareevaluated．Resultsindicatethattheevolvingtrendsofthetechnicalparametersarestabilized，andthekeyparametersofnextgenerationareobtainedusingextrapola‐tionofc

6、urve．Atthisfoundation，thepossibleengineintegrationdesigndirectionsofnextgenerationadvancedturbofanengineareexplored．Theresultscanbethereferenceforadvancedturbofanenginedesigninnextgener‐ation．Keywords：turbofanengine；technicalparameters；performance；highthrusttoweightratio；turbinecooling被用于垂

7、直起落和短距起落飞机。美国通用电气0引言曾经预测，涡轮发动机在未来五十年内将继续作为［１］航空器的主要动力得到发展。如何根据国内外自２０世纪６０年代初以来，涡扇发动机技术得现有技术水平和工程需要，设计出高推重比涡扇发到迅速发展。进入２１世纪后，加力式涡扇发动机动机，成为重要的研究课题。已经成为超声速战斗机的主要动力装置，而且它也为此，世界航空大国先后制定了新技术开发和应用研究计划，例如美国国防部和NASA“综合高收稿日期：２０１３‐１２‐０９；修回日期：２０１４‐０１‐０８性能涡轮发动机技术”（IHPTET）研究计