收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微型发动机部件改进与整机性能测试

宣建光  
【摘要】:微型涡轮发动机具有高能量密度和高推重比优势,是满足先进低成本微小型空中武器系统推进动力需求的先进动力装置。深入开展微型涡轮发动机技术研究,对加速推进微型涡轮发动机的应用进程、提高我军的快速侦察打击能力具有重要意义。 本文基于直径16厘米MTE-C原理样机的部件数值模拟及试验结果,采用Gasturb软件建立了整机性能仿真模型,完成了MTE-C发动机设计点及非设计点的性能估算,获得了压气机和涡轮在地面及不同海拔高度条件下的共同工作线,计算了发动机推力、单位推力、耗油率、空气流量、压气机压比和燃烧室出口温度随转速的变化规律,获得了该发动机的速度高度特性,为该发动机的进一步改进和试验研究提供了理论依据和指导。 论文对保形通道式扩压器三维设计的参数分布进行了对比研究,得出了上凸式分布设计效果较好的结果。采用样条插值控制通道面积分布,改进了保形通道式扩压器设计技术,并总结了保形通道式扩压器的3个设计要点。完成了MTE-C发动机原型扩压器的改进设计,通过优选获得的保形通道式扩压器在设计点总压恢复系数达到0.875,比原型扩压器提高了5.5个百分点,同时扩压度明显提高,静压比从原型的1.14提高到1.23。 探讨了整体叶片式导向器的设计方法,研究了子午流道型线、叶根叶片角分布和叶尖叶片角分布对导向器性能的影响规律,获得了整体叶片式导向器的基本设计准则。完成了MTE-C发动机原型导向器的数值模拟分析,针对其不足之处,采用整体叶片式导向器设计准则进行了改进设计,导向器总压恢复系数从0.909提高到0.918,且出口流场均匀度明显改善。并完成了原型及改进型涡轮级的数值模拟,涡轮级效率从70.9%大幅提高到84.2%,这些数值结果显示了导向器改进具有明显的效果。 针对扩压器及导向器改进效果,采用整机性能仿真模型,预估了发动机总体性能改善效果,通过调节发动机尾喷管出口面积,使发动机部件达到最优匹配效果,指导发动机地面台架试车试验。完成了原型发动机的地面台架试车,运转至85000rpm,此时发动机空气流量约为0.618kg/s,压气机级压比约3.45,发动机推力295N,耗油率0.0488g/(N·s)(即1.76kg/(DaN·h))。完成了换装保形通道式扩压器的发动机地面台架试车,在转速70000rpm时,发动机空气流量增加约6.5%,推力提高11%,耗油率降低7%。完成了换装整体叶片式导向器的发动机地面台架试车,在转速69000rpm时,发动机流量增大4.0%,推力提高36.8%,耗油率高了5.1%。台架试车结果既验证了数值模拟的正确,又证明了本文研究所发展的两项改进措施是有效的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈江;刘太秋;李孝堂;杜刚;;五级轴流压气机气动设计数值研究[J];工程热物理学报;2010年06期
2 赵旭;肖俊;席德科;;比较Wilson法和复合形优化法气动设计水平轴风轮[J];西北工业大学学报;2008年06期
3 庞海宇;李嵩;沈炳耘;;G4-73型离心风机改用单板叶片的数值模拟[J];节能技术;2011年01期
4 李晓娟;金海良;桂幸民;;风扇/增压级内外涵联算的特性数值模拟[J];航空动力学报;2009年12期
5 庞海宇;沈炳耘;李嵩;;特高比转速离心风机气动设计和性能优化[J];风机技术;2011年04期
6 邵伏永;杨金广;刘振德;胡骏;;某发动机风扇转子叶片改型设计研究[J];战术导弹技术;2010年01期
7 高晓果;郑龙席;;某发动机油雾润滑试验系统设计与分析[J];润滑与密封;2008年07期
8 夏晨;黄国平;邱建;;某微型发动机轴流涡轮与向心涡轮的气动性能及尺寸对比分析[J];航空动力学报;2011年03期
9 沈煜欣;刘建军;;考虑热传导的微型离心压气机设计与数值分析[J];航空动力学报;2010年04期
10 杜显礼,彭晓东;改进后的运7动力耗油率降低9.4%[J];国际航空;1999年11期
11 宣建光;康剑雄;陈杰;黄国平;;保形通道式扩压器在微型涡喷发动机中的应用[J];南京航空航天大学学报;2010年06期
12 李泯江,祁祎,邓宝洋,敬荣强,桂幸民;高负荷跨音压气机转子ATS-3气动设计[J];航空动力学报;2002年02期
13 董林峰;王康寿;季和平;李从心;;粉末金属零件成形过程中出现损伤的数值模拟[J];航空精密制造技术;2008年03期
14 周建辉;杨春信;;CPU轴流风扇参数化设计模拟及其应用[J];电子学报;2008年08期
15 张伟昊;邹正平;刘火星;李维;;小型涡扇发动机涡轮气动设计研究[J];航空动力学报;2010年01期
16 闻雪友 ,钱振岳;涡轮导向器面积调整对燃气轮机性能的影响[J];舰船科学技术;1981年12期
17 袁培益;微型涡轮发动机的现状和发展前景[J];国际航空;1996年07期
18 李文福;郑群;;跨音速向心汽轮机气动设计分析[J];汽轮机技术;2007年02期
19 陈杰;黄国平;梁德旺;;改进型微型扩压器设计方法[J];航空动力学报;2010年05期
20 姜晓东,戴韧;离心压气机叶轮的“可控涡”设计及其CFD比较分析[J];工程热物理学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈海山;俞淼;R.E.Dickinson;戴永久;;东亚区域陆面过程多模式集合模拟系统及初步结果分析[A];第七次全国动力气象学术会议论文摘要[C];2009年
2 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
3 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 杨欣;程文;川端信义;;公路隧道火灾热气流运动规律的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
5 刘虎英;蒋昌波;邓斌;陈杰;;挖入式港池回流三维动力特性分析[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下册)[C];2009年
6 裴文兵;;激光驱动惯性约束聚变数值模拟研究进展及其相关的原子物理过程[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
7 邓华;;Grell积云对流参数化方案模拟华南暴雨能力初探[A];第26届中国气象学会年会灾害天气事件的预警、预报及防灾减灾分会场论文集[C];2009年
8 石磊;金大志;;中子发生器中二次电子抑制的数值模拟[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
9 黄泓;孙预前;;台风“云娜”暴雨数值模拟及研究[A];第二届长三角气象科技论坛论文集[C];2005年
10 刘华强;朱其国;黄雪辉;李权宝;;青藏高原积雪对强ENSO事件的响应[A];第三届长三角气象科技论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宣建光;微型发动机部件改进与整机性能测试[D];南京航空航天大学;2010年
2 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
3 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
4 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
5 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
6 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
7 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
8 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
9 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
10 周素云;激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究[D];南昌大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邱建;微型整体叶片式导向器设计方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 袁鹏;涡轴发动机气动性能改进研究及离心叶轮改型设计[D];南京航空航天大学;2007年
3 张渤涛;复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D];山东大学;2005年
4 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年
5 邱田金;日照港岚山港区30万吨原油码头工程潮流数值模拟及泥沙淤积分析[D];中国海洋大学;2005年
6 张皓光;轴向间隙引气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值模拟[D];西北工业大学;2006年
7 李建平;超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究[D];西北工业大学;2006年
8 刘冰;高强混凝土试验及破坏过程模拟[D];河海大学;2006年
9 张敬芝;铝合金铁型覆砂铸造技术研究及其数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
10 李晓娟;土体隧道围岩稳定性分析与研究[D];吉林大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;多服务的导向器[N];网络世界;2004年
2 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
3 张峰;导向器中的“骨干”[N];网络世界;2005年
4 本报记者 张广彬;导向器更上一层楼[N];计算机世界;2005年
5 朗飞;巧用导向器实现SAN整合[N];中国计算机报;2005年
6 张峰;导向器的发展导向[N];网络世界;2006年
7 朗飞;不要盲目图快[N];中国计算机报;2005年
8 记者 康民;2005年McDATA连获七项大奖[N];中国保险报;2006年
9 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
10 张群英;构建SAN的高速公路[N];网络世界;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978