涡轴发动机气动性能改进研究及离心叶轮改型设计

【摘要】： 本文是针对某型涡轴发动机(以下简称“WZ-X”)的改进设计而展开的一系列工作。通过WZ-X发动机总体性能计算、部件性能参数对总体性能影响规律的分析以及压气机改型设计三方面工作的开展,得到了许多有益的结论,为该型涡轴发动机的改进设计提供了坚实的理论基础与数值仿真结果。 本文研究得到结论如下: WZ-X发动机的总体性能与在役的较为先进的同功率级别发动机相比有较大差距,压气机总压比、燃气涡轮进口温度、部件效率较低是导致发动机性能低下的重要原因。通过利用目前设计技术对部件进行改进改型,WZ-X发动机性能提高有较大裕度; 数值模拟结果表明新设计离心叶轮满足改型设计指标,新设计叶轮较原叶轮等熵效率提高了3个百分点以上,总压比提高了约0.3; 分流叶片周向位置、长度对离心叶轮、压气机的性能有着较大影响。分流叶片偏向于主流叶片压力面时有利于改善离心叶轮的性能,然而对压气机性能的影响较为复杂;分流叶片长度较长时有利于改善离心叶轮的性能,但同样对压气机性能的影响复杂。