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某型涡轮风扇式发动机喘振研究

韩靖懿  
【摘要】:喘振是对航空发动机性能具有重要影响的参数,是制约发动机性能以及影响飞行安全的主要因素。本文基于航空涡扇发动机防喘技术与FADEC技术,针对航空涡扇发动机喘振预测技术的发展现状及制约因素,依托某型发动机的实际,展开航空涡扇发动机喘振预测技术及试验的研究。本文分析了各种监控喘振及防喘的方法,按照发动机的气动热力过程,将发动机按轴向功能划分成相对独立的几大部件,如进气道、风扇、压气机、燃烧室、高低压涡轮、尾喷管,研究并建立了发动机部件级模型。根据研究需要,在基于发动机喘振特征基础上,结合压气机原理、结构及特性,展开了压气机喘振预测技术研究,根据压气机非稳定工作状态及喘振机理,重点总结了压气机喘振时参数判读,对压气机部件特性及喘振边界获取试验方法及结果进行了部分归纳,分析了传统的基于喘振边界的喘振预测方法以及喘振主动控制技术。作为全文工作的基础,研究某型发动机喘振故障,并对某型涡扇发动机进行一系列喘振试验,开展某型发动机喘振故障及逼喘、诱喘试验研究,根据FADEC监控数据及地面设备监控数据,对其涡轮间温度,压力变化等一系列参数进行综合分析,识别出喘振时影响发动机失稳的关键参数,验证该型发动机喘振预测方法以及防喘退喘主要操作方式,总结出涡扇发动机整机真实喘振试验过程中的各项参数变化曲线,为自主研发先进涡扇发动机提供一定参考。


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