航空发动机最新期刊目录
基于纤维单丝随机分布的复合材料偏轴拉伸弹性性能预测————作者：翁晶萌;张月怡;陈波;畅一鹏;温卫东;
摘要：为精准模拟单向复合材料中纤维单丝随机分布形式，更准确地预测单向复合材料在偏轴拉伸时的弹性性能参数。基于纤维单丝初始六边形分布，赋以纤维单丝初始随机位移扰动量，分别考虑了纤维单丝与边界发生交叉和重叠时纤维单丝的反向扰动量和互换扰动量，并结合周期性边界条件，建立了适用于高纤维体积分数的纤维单丝随机分布复合材料基本力学性能预测单胞模型。将该单胞模型中垂直于纤维方向横截面内的纤维域和基体域在面内沿单一方向...
无导叶对转涡轮动叶轴向间隙对高压叶顶泄漏流级间发展规律影响————作者：董甜甜;赵巍;隋秀明;浦健;雒伟伟;赵庆军;
摘要：为阐明无导叶对转涡轮（VCRT）不同动叶轴向间隙（ASR）下高压（HP）叶顶泄漏流（TLF）的级间流动规律及其对低压（LP）叶顶区域流场的影响，对高负荷跨声速无导叶对转涡轮进行了非定常数值模拟，分析并比较了不同ASR下高压和低压叶顶区域气动参数和流场特征的变化。结果表明：当ASR为高压动叶叶顶轴向弦长(Cax)的20%～50%时，级间过渡段的较大扩张率使得高压叶顶泄漏流向级间...
燃烧室过渡态试验系统容积效应分析及控制————作者：付雷;李井华;孙瑞礼;范瑞虎;
摘要：为获得航空发动机燃烧室过渡态点火试验管路系统中容积效应的影响因素及其控制方法，基于商业软件建立了试验管路系统的高精度全流程仿真模型，针对试验过程中点火持续时间、点火温升以及试验系统管路空腔体积等参数对容积效应的影响进行了研究，分析了在试验系统中采用多孔板结构的方法对容积效应影响的抑制效果。结果表明：过渡态点火的持续时间越长容积效应越弱，燃烧室温升和试验系统管路空腔体积越大容积效应随之增强，当空腔体...
圆周石墨密封摩擦磨损特性试验————作者：王双;赵欢;张杰一;孙丹;张然;任国哲;
摘要：圆周石墨密封装置与摩擦转盘涂层因滑动摩擦产生的摩擦磨损直接影响其封严性能和使用寿命。为了研究圆周石墨密封摩擦磨损特性，开展了基于圆周摩擦方式的摩擦磨损特性试验。搭建了圆周石墨密封摩擦磨损特性试验台，分析了不同结构和不同涂层材料对圆周石墨密封摩擦系数及磨损量的影响，以及圆周石墨密封的温度分布形式。结果表明：随着摩擦时长的增加，圆周石墨密封摩擦系数急剧减小后略有增大并逐渐趋于稳定；随着槽种类和数量的增...
航空发动机燃烧室出口CARS移动测温技术————作者：车庆丰;刘重阳;齐新华;杨文斌;母金河;陈爽;
摘要：为满足航空发动机高温升燃烧室出口燃气温度分布测试需求，开展了在工程试验环境下的相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）移动测温技术研究。开发了可3维移动的CARS测温系统，在标准温度场装置中检验系统的测温准确性，在发动机燃烧室出口进行截面内多点移动测温，并将CARS测温数据与热电偶数据进行对比。结果表明：测温系统在高温管式炉及McKenna燃烧器中的测温精度较高，CARS测点的测量平均温度与参考温度相比...
液氮冷却的新型加力燃烧室对发动机红外辐射特性影响的数值仿真————作者：孙旭;肖永鑫;程荣辉;尚守堂;邓洪伟;杨胜男;
摘要：为掌握采用液氮冷却的新型加力燃烧室的发动机后向红外辐射特性，采用了4种液氮喷射方案，数值仿真分析了喷嘴数量、喷射方向等参数对冷却效果和发动机红外辐射特征的影响。结果表明：加力燃烧室是发动机后向重要的红外辐射源，加力燃烧室采用液氮冷却后，可有效降低加力支板和锥体温度，发动机后向0°～25°红外辐射强度得到有效抑制。当采用单个支板液氮喷射流量为62.5g/s、喷嘴数量为5、喷射方向为向壁面喷射时，加力...
小涵道比涡扇发动机整机超温试验关键技术分析————作者：柳国印;高磊;陈泽华;闫卫青;张帅;
摘要：针对中国军标超温试验的完成标准及双转子发动机超温试验的难点，以小涵道比涡扇发动机为基础，对超温试验中涡轮前温度的监测方法、影响因素及发动机组合调整方法、验证实施、试验设备等关键技术开展研究。基于发动机特性及控制规律，在常温进气温度条件下仅通过一般方法调整发动机，无法达到超温试验要求；而通过合理地制定试验程序和步骤，采用提高进气温度、增加喷管喉道面积及压气机进口导叶角度的发动机组合调整方案具有可行性...
低压涡轮叶片耐磨层对锯齿冠掉块的影响分析————作者：李青;张银东;靳力;尤宏德;马世岩;王全;
摘要：针对发动机试验后低压涡轮叶片锯齿冠出现掉块故障，利用视频显微镜、扫描电镜和能谱分析等方法对掉块断口进行宏、微观分析，明确了掉块断口均为疲劳断口，源区位于啮合面耐磨层或焊接熔合区靠近流道面一侧；通过对模拟试验件开展力学性能测试，证明锯齿冠发生掉块主要与堆焊耐磨层及焊接熔合区降低锯齿冠R根部承载能力有关；强度分析表明，堆焊耐磨层及焊接熔合区与应力集中区域重叠或相近；对锯齿冠耐磨层横、纵剖面形貌检查发现...
激光选区熔化18Ni300马氏体时效钢轮廓打印工艺————作者：张佳琪;白凯丽;何松泽;金文瀚;刘奎;
摘要：为了进一步提高金属3D打印零件的侧表面质量，使其更加适应航空发动机的复杂工作环境，采用外部轮廓打印技术系统研究了外部轮廓打印工艺对激光选区熔化（SLM）打印的18Ni300马氏体时效钢试样侧表面质量的影响。结果表明：打印外部轮廓后，打印零件不同侧表面的粗糙度存在一定差异，这主要是进风口方向和外部轮廓扫描方向共同作用的结果；低激光功率和低扫描速度更有助于降低熔道之间的搭接起伏；打印外部轮廓的线能量密...
对转开式转子气动噪声预测与优化方法综述————作者：吴东林;张家齐;洪志亮;
摘要：开式转子发动机因其高效率和低油耗的特性，成为新一代绿色飞机实现节能减排的理想动力选择。在日益严格的航空噪声规章背景下，解决开式转子发动机的气动噪声问题尤为关键。采用文献调研法，以先前研究为基础，综述了对转开式转子气动噪声的预测方法与优化技术。在气动噪声预测方面，基于计算流体力学与计算气动声学的混合方法被广泛用于解析复杂流动与声场特性，而无网格预测模型方法在保证预测精度的同时显著提高计算效率；在气动...
基于数字孪生的燃气轮机多维度多领域建模方法的发展————作者：王志涛;郑子倞;张靖凯;
摘要：燃气轮机结构复杂且具有多学科交叉的特点，传统的设计-试验反复迭代的研制方式无法高效满足研制需求，数字孪生技术利用物理实体与虚拟模型间的数据交换及精确反映，为传统的燃气轮机研制方法转型提供可靠支撑。为了实现数字孪生技术在燃气轮机建模的应用，介绍了目前国内外数字孪生技术的研究现状、总结了多维度多领域建模技术的方法，包括构建多维度仿真模型耦合方法以及多领域模型统一建模技术。借助于虚实映射技术，提出了基于...
基于单视角涡轮叶片叶尖点云的增材修复路径规划————作者：夏桂书;莫杜衡;魏永超;刘家伟;朱泓超;
摘要：针对当前航空发动机叶片增材路径生成过程繁琐、误差较大的问题，提出一种基于单视角涡轮叶片叶尖点云的完整规划方法用于增材修复中的机械臂轨迹规划。现有的方法引入了曲面重构、点云拼接步骤，过程繁琐且引入额外误差；新方法基于结构光3维扫描仪的单视角扫描结果，根据单视角点云的噪声分布采用优化滤波算法提取轮廓、统一姿态，投影轮廓在2维平面进行分段拟合并平滑连接涡轮叶片叶尖的中心线路径点，并将路径点还原至3维初始...
轴对称推力矢量喷管动力学特性仿真与分析————作者：滕晓鑫;罗忠;余稀;许春阳;
摘要：轴对称推力矢量喷管在运行中往往受到高温高载荷的影响而发生故障。为了降低排故试验成本，缩短试验周期和提高系统可靠性，采用数值模拟的方式研究其运动学和动力学特性，并提出基于计算流体力学的气动载荷等效施加方法，用于多体动力学数值计算。对结构进行建模，通过计算流体力学分析得到流固耦合面的压力分布；建立受载构件的模态中性文件，并将流场载荷映射到相应的节点上；通过使用带有载荷的模态中性文件替换原有构件，进行刚...
组合火焰稳定器后振荡燃烧特性试验————作者：汪意;韩启祥;马宗伯;范育新;
摘要：为了探究加力/冲压燃烧室在运行时易发生燃烧室内振荡燃烧的问题，围绕组合火焰稳定器开展了一系列试验研究，分析了组合火焰稳定器后振荡燃烧特性。结果表明：在当量比为0.55时，燃烧状态处于稳定燃烧与振荡燃烧之间的过渡阶段，此时释热脉动与压力脉动出现主频信号，但振幅不大；在当量比为0.6时转变为振荡燃烧；随着整体当量比的继续提高，振荡燃烧变得更加有规律，振荡燃烧强度更高，火焰周期性的熄灭和再燃现象更加明显...
矢量推力模拟测试装置耦合及解耦————作者：孙文举;任宗金;李新阳;林山;周伟;张军;
摘要：针对航空发动机试车台进行矢量推力试车时维间耦合误差较大的问题，以航空发动机模拟测试装置为研究对象，提出了一种基于鲸鱼优化算法的神经网络解耦方法。在理想情况下，通过对测试装置的测量分析，以及基于螺旋理论推导出矢量力解算方程进行的各向同性分析，得到了测试装置理论耦合关系，开展了测试装置矢量标定试验，结果表明：测力组件受力产生的轴线偏移现象导致测试装置产生了非线性维间耦合且耦合较大。选用了基于鲸鱼优化算...
带红外抑制器的直升机整机红外辐射特性数值计算————作者：易立;单勇;张靖周;孙文静;
摘要：为获得直升机整机的红外辐射特征，构建了带分流引射式红外抑制器的直升机模型，耦合旋翼下洗气流、前飞来流和排气喷流，考虑发动机机匣、红外抑制器与机身的换热，研究了直升机整机在悬停、飞行状态下的整机红外辐射空间分布。结果表明：在悬停状态下，旋翼下洗气流呈现“螺旋”状流动，表现为“下压”排气喷流并使其偏向左侧，从而引起整机辐射的左右不对称；在前飞状态下，前飞来流与旋翼下洗气流相互作用，共同影响排气喷流的发...
密封间隙锥度对轴承腔封严特性影响的数值模拟————作者：徐文峰;吴晓敏;任国哲;赵欢;孙丹;韩量宇;
摘要：航空发动机轴承腔密封结构受温差、压差及制造工艺的影响，密封件会产生锥度使密封间隙形式发生改变。为研究密封间隙锥度对轴承腔两相流流场结构及封严性能的影响，建立了不同间隙锥度的数值求解模型，并通过数值方法研究了不同锥度对轴承腔封严性能的影响规律。结果表明：常规轴承腔及封严腔中滑油表现为贴壁流动的特点，封严气体经过密封腔后主要集中在轴承腔内表面。总体上密封间隙锥度f>1方案的封严效果优于f<...
低旋流中心分级燃烧室流场特性的超大涡模拟————作者：葛修良;尚守堂;胡文成;林宏军;韩省思;
摘要：为了研究低旋流中心分级燃烧室流场特性，采用超大涡模拟和粒子成像测速（PIV）试验结合的方法，对副模单独工作及不同主副模组合方案开展了研究。结果表明：中心分级燃烧室流场中的进动涡核（PVC）是由副模气流产生的。当副模单独工作时，PVC改变了流场的结构，涡核破碎导致了流场的非对称现象。当主副模旋流器共同工作时，PVC形成了中心回流区头部区域，由于其进动导致了回流区头部的不稳定现象，在旋流强度低的情况下...
航空发动机高空台环境模拟控制技术现状与展望————作者：张松;但志宏;张和洪;徐状;黄峰;翟超;
摘要：高空模拟试车台（简称高空台）是航空发动机设计、定型、改进改型、技术攻关、故障再现与排除等的大型试验设备，对航空发动机的研制和发展起着至关重要的作用。为了深入了解航空发动机高空台环境模拟控制技术的研究现状，梳理了近30年来相关控制技术的发展与演变，指出未来将以数字化和智能化为核心方向，推动该系统控制技术的升级与创新。以高空台核心环节飞行环境模拟系统为主要剖析点，综述了飞行环境模拟系统建模、控制以及验...
高性能铸造镁-稀土合金在航空发动机上的应用————作者：李思琪;王乐闻;姚远;李美;付丽;乐启炽;
摘要：航空发动机轻量化是提高飞行器整体性能和助力“双碳”目标的关键。镁-稀土合金密度小、比强度高、阻尼和铸造性能优异，是航空发动机轻量化的理想材料，但强度、耐热性及耐腐蚀性不足，应用受限。为了提高镁-稀土合金的综合性能，推动其在航空发动机上的应用，归纳了当前国内外开发的各种牌号铸造镁-稀土合金的性能特点，及其在航空发动机上的应用，介绍了镁-稀土合金航空发动机部件的常用铸造工艺，从强度、耐热、耐腐蚀和阻燃...
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