先进涡轴发动机总体性能设计研究

【摘要】：本文根据未来先进涡轴发动机的发展需要，运用Gasturb10软件提出两种未来先进涡轴发动机设计点性能方案，即基于某型号改进型涡轴发动机性能方案和双转子组合压气机涡轴发动机性能方案。 为了预估涡轴发动机在飞行包线内其他工作状态特别是巡航状态下的性能参数，本文提出多工作状态设计方法，将涡轴发动机起飞状态和巡航状态作为两个设计点进行设计，这样可以同时兼顾起飞状态和巡航状态下的涡轴发动机性能。采用变比热热力计算方法，建立双转子组合压气机涡轴发动机设计点、非设计点性能计算模型，并用C++软件，编写了双转子组合压气机涡轴发动机设计点、非设计点性能计算程序。 在多工作状态性能设计计算过程中和非设计点性能计算过程中，都需要发动机的部件特性，但是在预先设计中涡轴发动机部件特性是缺失的，可以通过已有涡轴发动机部件特性采用部件特性缩放的方法得到所需要的涡轴发动机部件特性，有了部件特性可以得到涡轴发动机的高度、速度、节流和温度特性。 运用涡轴发动机多工作状态设计方法，对涡轴发动机性能参数进行重新设计，将起飞状态和巡航状态作为设计点进行设计，在满足起飞和巡航状态功率要求的同时使得巡航状态下耗油率最低，在本文最后提出了新的双转子组合压气机涡轴发动机性能方案。