环境湿度对民用涡扇发动机性能影响研究

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1、第8卷第3期2017年8月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．8NO．3Aug．2017文章编号：1674—8190(2017)03—315—06环境湿度对民用涡扇发动机性能影响研究赵运生，顾卫群，阙建锋，严红明(中国航发商用航空发动机有限责任公司设计研发中心，上海200241)摘要：环境湿度会对民用涡扇发动机的性能产生影响。在发动机部件匹配方法的基础上，引入湿度对气体性质和部件特性的修正模块，建立环境湿度对民用涡扇发动机影响的仿真模型；定量分析不同湿度对发动机推力、转速、进口流量等性能参数的影响，得到相应的湿度

2、修正曲线；按照CCAR-25部中有关湿度的考核要求，计算相应湿度对发动机飞行包线内的六个典型工况的影响；将本文发展的仿真模型所得结果与文献结果进行对比。结果表明：发动机高温起飞时受湿度影响最大，其推力下降了0．56％；为了弥补推力损失，风扇相对换算转速需要提高0．23Vo；本文所得某涡喷和某涡扇发动机的修正瞌线与文献结果趋势一致、量级相当，验证了仿真模型的可靠性。关键词：涡扇发动机；环境湿度；发动机性能；特性修正；数值仿真中图分类号：V231．3文献标识码：ADoI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2017．03．011ResearchontheAmbientH

3、umidityEffectonCivilTurbofanEnginePerformanceZhaoYunsheng，GuWeiqun，QueJianfeng，YanHongming(Research&DesignCenter，AECCCommercialAircraftEngineCo．，Ltd．，Shanghai200241，China)Abstract：Inordertoanalyzethehumidityeffectoncivilturbofanengineperformanceparameters，thehumiditycorrectionmoduleforgasprope

4、rtyandcomponentcharacte“sticsareledintotheenginebasedoncomponentsmatchmethod，andthesimulationmodelofambienthumidityeffectoncivilturbofanengineisestablished．Thehumidityeffectonenginethrust，spoolspeedandinletmassflowareanalyzed，andthecorrectioncurvesareob—tained．AccordingtOthehumidityrequirement

5、stipulatedintheairworthinessregulationofCCAR-25，thehu—midityeffecton6keyoperatingconditionsintheflightenvelopeissimulated．Resultsshowthattheenginewillbeaffectedmostonthehotdaytakeoff，andthethrustwillbedecreasedby0．56percent．Inordertorecuperatethethrustloss，thefanrelativecorrectspeedshouldberai

6、sedby0．23percent．Thesimulationresultsarecom—paredwiththehumiditycorrectioncurvesprovidedbythereference，andthesametrendandsimilarorderofmagnitudeverifythereliabilityofthesimulationmodel．Keywords：turbofanengine；ambienthumidity；engineperformance；characteristiccorrection；numericalsimu一】ation0引言航空发

7、动机在设计或计算时，通常假设其进口收稿Et期：2017—03—10；修回日期：20170414基金项目：工信部民机预研项目(MJ一2014一I)-20)上海市科技人才计划项目(15PJl432800)通信作者：赵运生，252505203@qq．com工质为理想的干空气；但在实际工作中，发动机吸入的多为含有水蒸气的湿空气。从高温潮湿的南方到寒冷干燥的北方，发动机吸入空气的气体性质，例如气体常数R、定压比热C。、绝热指数k等，会随着其运行环境的不同而发生较大变化，这会对发