新闻

发动机空气动力学

作者:ManBetX体育官网 发布时间:2020-08-10 17:45 点击数:

  声明:百科词条人人可编辑,词条创建和修改均免费,绝不存在官方及代理商付费代编,请勿上当受骗。详情

  航空发动机技术包含诸多关键技术,而空气动力学是其中一项十分重要的内容,涉及核心机(压气机、燃烧室、涡轮)内部的气流流动,还需考虑内、外流耦合及涡轮叶片内部气流特性问题。

  航空发动机技术包含诸多关键技术,而空气动力学是其中一项十分重要的内容,涉及核心机(压气机、燃烧室、涡轮)内部的气流流动,还需考虑内、外流耦合及涡轮叶片内部气流特性问题

  NASA格林研究中心在航空发动机空气动力学方面的研究,基本上都与NASA提出的各项航空推进研究计划紧密相关,如超高效发动机技术(UEET)计划、高效发动机与发动机部件改进计划、先进亚声速技术与通用航空计划等,具体体现在三个方面:

  (1)压气机技术。近年来,其压气机研究主要在UEET计划的资助下展开,主要从主动和被动控制方面进行设计与验证,以增强稳定性,提高失速裕度。开发的性能预测程序复杂三维压气机叶型,能很好地设计和优化。如采用后掠叶片降低冲击损失,使用弓形静子降低端壁损失,采用特定叶片根部预防流动分离等。

  耐久性和稳定性的同时,继续开展降低氮氧化物排放的研究,开发了一种双环形燃烧室,并引入数字发动机控制概念,使氮氧化物降低了35%~40%;另外,通过引入双环预混涡流器和贫油直射式喷嘴,使氮氧化物降低50%~70%。燃烧室结构方面,开发了耐久性高温燃烧室火焰筒,为高能量密度的浆形燃料研制了陶瓷火焰筒(目前可承受1 589~1 755 K的高温)、分段式翅壁型火焰筒和匍匐式火焰筒。数值计算方面,在1998年开发了国家燃烧室计算程序(NCC)。当与叶轮机性能预测程序(APNASA)一起使用时,NCC可实现对整个发动机的性能预测。

  (3)涡轮技术。目前,格林研究中心正开展无冷却和有冷却的低压涡轮研究。主要包括涡轮叶尖间隙控制、利用吹吸气进行涡轮流动控制、涡轮工作状况监测研究、涡轮封严研究等。

  CIAM几乎涉及所有与航空发动机相关的研究领域,从基础物理过程到新型航空发动机的设计、研制、改造与鉴定,对发动机使用过程中的可靠性和故障提供技术支撑。主要科研活动包括:气动、燃料、传热、结构强度分析和发动机控制理论方面的基础研究;喷气发动机理论和先进发动机性能优化研究;发动机部件与组件和燃气发生器系统的应用研究;对发动机制造设计局正在进行的研究项目给予科学理论保障;为实验发动机及其系统和零部件进行试验;探索改进航空发动机,并解决环保问题;负责确定航空发动机预研型号及其研制项目,制定相应的技术条件等。

  近年来,ONERA主要通过地面试验台和数值计算方法进行航空发动机压气机、涡轮的气动性能预测与计算,分析发动机部件上的气流流动情况,了解不同气动现象。研究的主要内容包括:数值优化计算、风扇研究、非定常流研究、气动不稳定性研究、航空热力学研究、航空声学研究、微型涡轮研究、轴流式机械研究及离心式机械研究等。

  德国在航空发动机方面的研究侧重于基础研究。如压气机、涡轮等叶片上气流的流动情况研究,燃烧室空气动力学场诊断技术研究等。总体看,DLR推进技术研究所主要从事叶轮机、燃烧室和发动机整机三方面研究。在叶轮机方面研究的主要目标,是验证桨扇技术、提高推重比和单位功率、改进空气动力学冷却理念、完善三维非定常计算方法等。在燃烧方面研究的重要目标,是研发和试验新概念燃烧室,在稳定无烟燃烧过程中降低氮氧化物生成。发动机整机的研究主要是考虑集成问题,如压气机、燃烧室和涡轮间的耦合匹配问题。此外,还进行发动机主动噪声控制与降低方法研究、尾气排放研究、点火安全性研究等。


ManBetX体育官网

@SHENZHEN ENERGY Corporation All Rights Reserved.

ManBetX体育官网