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航空发动机弱刚性轴颈结构的预紧力加载损失问题研究
1
作者 景晓明 刘振臣 庞健 《机械研究与应用》 2025年第1期92-95,99,共5页
圆弧端齿传扭+中心拉杆预紧是一种简单可靠的航空发动机转子连接结构,这种连接方式的一个明显特征是轴向预紧力最终作用在小尺寸、弱刚性轴颈结构的端面上,实际过程会出现预紧力加载损失较大的问题。针对上述问题,该文对弱刚性轴颈结构... 圆弧端齿传扭+中心拉杆预紧是一种简单可靠的航空发动机转子连接结构,这种连接方式的一个明显特征是轴向预紧力最终作用在小尺寸、弱刚性轴颈结构的端面上,实际过程会出现预紧力加载损失较大的问题。针对上述问题,该文对弱刚性轴颈结构的工艺加载过程进行了受力分析,建立了预紧力加载损失模型,推导出实际加载预紧力公式并获得加载损失率。以某型端齿连接的转子为研究对象,通过数值仿真和试验测试的方法,对弱刚性轴颈结构的加载损失情况进行了分析和验证,结果表明,弱刚性轴颈结构的预紧力加载损失约为14%~18%,且与实际加载预紧力公式计算结果一致。建议在弱刚性轴颈结构的预紧力设计和试验阶段,充分考虑加载损失情况,并给出必要的加载补偿。 展开更多
关键词 预紧力 加载损失 弱刚性 轴颈 数值仿真
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航空发动机整体叶盘结构刚度的多目标优化 被引量:4
2
作者 陈鼎欣 简卫斌 邓敬亮 《航空发动机》 北大核心 2019年第5期31-35,共5页
针对航空发动机多级整体叶盘结构在工作过程中变形过大的问题,以参数化结构的多目标优化数学模型为基础,对代理模型生成的响应面进行遗传算法寻优,获取控制条件下的最佳刚度结构,并根据响应面的局部敏感度结果改进了结构方案。结果表明... 针对航空发动机多级整体叶盘结构在工作过程中变形过大的问题,以参数化结构的多目标优化数学模型为基础,对代理模型生成的响应面进行遗传算法寻优,获取控制条件下的最佳刚度结构,并根据响应面的局部敏感度结果改进了结构方案。结果表明:运用多目标遗传算法能够有效实现多级整体叶盘的刚度优化,最终在控制质量仅增加10.5%的前提下,使最大轴向变形减小28.8%,最大总变形减小15.8%;提出的改进结构方案有效改善了结构的抗变形能力,进一步提高了结构的刚度优化潜力。 展开更多
关键词 整体叶盘 响应面 遗传算法 刚度优化 航空发动机
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带叶冠的航空发动机涡轮叶片失效分析 被引量:4
3
作者 郎达学 行峰涛 《科学技术创新》 2019年第14期1-3,共3页
为了解决带叶冠的涡轮叶片的失效问题,通过断口分析、强度计算分析了失效原因,并通过动应力试验及失效模拟试验进行了验证。结果表明,动力涡轮叶片失效的原因是尺寸不合格、叶冠附近最大应力处应力过大。减小叶身的渗铝层厚度,消除了渗... 为了解决带叶冠的涡轮叶片的失效问题,通过断口分析、强度计算分析了失效原因,并通过动应力试验及失效模拟试验进行了验证。结果表明,动力涡轮叶片失效的原因是尺寸不合格、叶冠附近最大应力处应力过大。减小叶身的渗铝层厚度,消除了渗层微裂纹的隐患。通过结构改进、提高制造精度等措施,有效降低了叶片的应力,符合了发动机对叶片的使用要求,可见叶片失效的问题得到了解决。 展开更多
关键词 叶片 失效 强度分析 动应力试验
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航空发动机双合金涡轮整体叶盘结构分析及参数选取 被引量:2
4
作者 于晶 张琴 欧阳志高 《装备制造技术》 2020年第6期53-56,共4页
通过对双合金整体叶盘的结构和工艺特点的分析,对不同止裂孔结构特征参数下的双合金整体叶盘进行强度计算,从而确定出最优的止裂孔结构参数。此类型整体叶片盘的设计具有较强的参考意义,为以后的设计提供了一定的理论基础。
关键词 止裂孔 结构参数 双合金 整体叶盘
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某型涡轴发动机压气机离心叶轮叶片多种振动特性试验方法对比研究
5
作者 刘振臣 栾想 +2 位作者 唐旭 银越千 王涛 《现代制造技术与装备》 2021年第2期88-91,共4页
以某型涡轴发动机压气机离心叶轮叶片为研究对象,采用3种不同的试验系统研究该叶片的振动特性。仿真结果表明,压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)作为激振源的试验系统,在叶片振动特性的试验中可以较准确地获得叶片的振动频率... 以某型涡轴发动机压气机离心叶轮叶片为研究对象,采用3种不同的试验系统研究该叶片的振动特性。仿真结果表明,压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)作为激振源的试验系统,在叶片振动特性的试验中可以较准确地获得叶片的振动频率,并且能够得到叶片的振型。MFC能够激起叶片更高阶的振动,是使用力锤激振所不具备的条件,因此在叶片高阶模态振动的研究中MFC更具优势。 展开更多
关键词 涡轴发动机 压气机 离心叶轮 叶片振动特性试验
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红外热像仪在发动机静止构件表面温度测量中的应用 被引量:3
6
作者 黄梦薇 周峰 詹禄禄 《现代信息科技》 2019年第11期32-33,36,共3页
通常情况下,接触法测温能比较准确地得到测量值,但无法直接接触被测表面,或在被测表面安装接触式传感器会严重破坏温度场的情况下,需要利用非接触法测温。本文简要介绍了最常用的非接触测温设备红外热像仪的成像原理和结构组成,阐述了... 通常情况下,接触法测温能比较准确地得到测量值,但无法直接接触被测表面,或在被测表面安装接触式传感器会严重破坏温度场的情况下,需要利用非接触法测温。本文简要介绍了最常用的非接触测温设备红外热像仪的成像原理和结构组成,阐述了红外热像仪在航空发动机静止构件表面温度测量中的应用。为了验证红外热像仪的测量准确性,对发动机排气管采用热电偶测温、示温漆测温、红外热像仪测温三种方法进行了表面温度测量,并分析了影响红外测温准确度的因素和改进措施。 展开更多
关键词 红外热像仪 温度测量 航空发动机
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进口旋流条件下涡轮导叶全气膜冷却效率的实验研究及优化
7
作者 付仲议 刘金鑫 +1 位作者 黄琦 房兴龙 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第1期1-5,共5页
为了研究进口旋流条件下涡轮导叶全气膜冷却效率特性,使用热色液晶测量了在旋流强度为0.3,旋流方向为顺时针和逆时针,冷气流量比为6.9%、7.5%和8.0%下某型高压涡轮导叶的全气膜冷却效率分布,并针对旋流影响开展了导叶气膜冷却的优化设... 为了研究进口旋流条件下涡轮导叶全气膜冷却效率特性,使用热色液晶测量了在旋流强度为0.3,旋流方向为顺时针和逆时针,冷气流量比为6.9%、7.5%和8.0%下某型高压涡轮导叶的全气膜冷却效率分布,并针对旋流影响开展了导叶气膜冷却的优化设计。结果表明:涡轮进口旋流对导叶压力面气膜冷却效率的影响较大,进口旋流使压力面中弦区域冷却效率整体降低60%左右;顺时针旋流使压力面冷气向叶根偏转,逆时针旋流使压力面冷气向叶尖偏转;通过在导叶压力面绝热气膜冷却效率较低区域增加气膜孔,可有效提升压力面气膜冷却效率,优化后压力面平均气膜冷却效率提高了50%以上。 展开更多
关键词 进口旋流 涡轮导叶 气膜冷却 优化
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涡轴发动机涡轮过渡段环形叶栅试验验证 被引量:1
8
作者 吴小芳 周颖 刘长青 《航空科学技术》 2021年第2期38-43,共6页
本文以涡轴发动机涡轮过渡段(ITD)为研究对象,进行了环形叶栅试验,获取了过渡段在-15°~15°迎角下过渡段的损失特性。试验结果表明,总压损失随着马赫数的增加而增加,且呈二次曲线关系。在进口迎角为-5°~0°时,涡轮过... 本文以涡轴发动机涡轮过渡段(ITD)为研究对象,进行了环形叶栅试验,获取了过渡段在-15°~15°迎角下过渡段的损失特性。试验结果表明,总压损失随着马赫数的增加而增加,且呈二次曲线关系。在进口迎角为-5°~0°时,涡轮过渡段总压损失最低,在正迎角时,涡轮过渡段总压损失较大,且偏离支板倾斜方向越大,损失越大。试验同时获得了设计状态过渡段内部气动参数分布,可为该涡轮过渡段支板叶型的优化设计提供一定的试验依据。 展开更多
关键词 涡轮过渡段 环形叶栅 试验 变迎角 马赫数
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某型涡轴发动机动力涡轮转静子轴向刮磨故障分析 被引量:1
9
作者 卢波 王剑 +3 位作者 黄超 吴志锋 李概奇 蒋晓炜 《现代机械》 2022年第3期100-102,共3页
针对某型涡轴发动机动力涡轮转静子叶片轴向刮磨故障进行了分析,列出故障树并进行排查,最终确定了故障原因,提出了解决方案,并通过试验验证了改进措施的合理性及有效性。
关键词 轴向刮磨 航空发动机 转静子
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某发动机涡轮盘降应力设计
10
作者 段兵兵 冯磊 张立章 《中国科技纵横》 2023年第18期81-83,共3页
在满足重量和装配要求的前提下,为提高涡轮盘的使用寿命,采用有限元分析的方法对涡轮盘的螺栓孔和榫槽进行降应力设计。计算结果表明,螺栓孔的最大当量应力由1552MPa降至1180MPa,降幅23.97%;榫槽最大当量应力由1357MPa降至1195MPa,降幅1... 在满足重量和装配要求的前提下,为提高涡轮盘的使用寿命,采用有限元分析的方法对涡轮盘的螺栓孔和榫槽进行降应力设计。计算结果表明,螺栓孔的最大当量应力由1552MPa降至1180MPa,降幅23.97%;榫槽最大当量应力由1357MPa降至1195MPa,降幅11.94%,解决了螺栓孔及榫槽应力偏高的问题。虽然降应力优化设计后使涡轮盘的重量增加了0.315kg,但仍满足设计要求。涡轮盘在低应力工况下可延长使用寿命,这对提高整个发动机的寿命具有重要意义。 展开更多
关键词 涡轮盘 螺栓孔 榫槽 降应力
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某型涡桨发动机试验的温度测试系统设计
11
作者 黄梦薇 詹禄禄 《现代信息科技》 2019年第12期33-35,共3页
温度是发动机工作过程中的重要参数,通过温度测试可以充分地掌握发动机内部和外部的工作状况,为进一步调试、改进设计提供直接的技术支持。本文简要介绍了热电偶、热电阻的测温原理,以某涡桨发动机试验的温度测试需求为例,设计并搭建了... 温度是发动机工作过程中的重要参数,通过温度测试可以充分地掌握发动机内部和外部的工作状况,为进一步调试、改进设计提供直接的技术支持。本文简要介绍了热电偶、热电阻的测温原理,以某涡桨发动机试验的温度测试需求为例,设计并搭建了适应该发动机试验的温度测试系统,详细论述了温度测试系统的工作流程,并给出了热电阻和热电偶测温系统的误差分析。该系统目前工作稳定可靠,满足精度要求,正应用于该型发动机的各项试验中。 展开更多
关键词 航空发动机 温度测试 误差分析
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涡桨发动机螺旋桨的初步选型
12
作者 马东阳 贺象 郭青林 《装备维修技术》 2019年第2期58-58,共1页
本文对国际现有的螺旋桨产品进行了较为全面的梳理,从功率等级、桨叶材料、螺旋桨转速及直径、变距方式和安装形式等方面对各型螺旋桨的特点进行了归类分析。基于某型涡桨发动机的特点,经综合分析,给出了螺旋桨的初步选型建议,为其他型... 本文对国际现有的螺旋桨产品进行了较为全面的梳理,从功率等级、桨叶材料、螺旋桨转速及直径、变距方式和安装形式等方面对各型螺旋桨的特点进行了归类分析。基于某型涡桨发动机的特点,经综合分析,给出了螺旋桨的初步选型建议,为其他型号涡桨发动机配装螺旋桨提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 涡桨发动机 螺旋桨 初步选型
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某涡轴发动机燃气涡轮转静子叶片轴向刮磨故障分析
13
作者 卢波 王剑 +3 位作者 黄超 吴志锋 李概奇 蒋晓炜 《中国科技纵横》 2022年第7期93-95,共3页
本文针对某涡轴发动机燃气涡轮转静子叶片轴向刮磨故障进行了分析,列出故障树并进行排查,最终确定了故障原因及机理,提出了解决措施,并通过试验验证了改进措施的合理及有效性。
关键词 轴向刮磨 故障原因 转静子
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航空发动机篦齿封严装置刮磨引起的转子卡滞问题分析
14
作者 景晓明 查宏 +1 位作者 刘振臣 朱莹 《航空精密制造技术》 2024年第5期64-67,共4页
本文结合篦齿封严装置的结构特点、基于已知的发动机转子卡滞问题,分析梳理了篦齿封严装置异常刮磨引起发动机转子卡滞的原因,并说明了篦齿封严装置刮磨引起的转子卡滞是多因素耦合作用的结果、且具有一定的偶发性。
关键词 航空发动机 篦齿封严 异常刮磨 转子卡滞 多因素耦合
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基于故障树的向心叶轮低循环疲劳试验破裂故障分析
15
作者 杨玲 于晶 +2 位作者 张勇 薛君 张琴 《现代机械》 2024年第3期94-98,共5页
基于故障树法针对某辅助动力装置向心叶轮低循环疲劳试验时轮盘破裂故障进行了详细的分析,从设计、制造和试验等方面进行分析,找到了向心叶轮破裂的原因,并提出了改进方案。通过建立有限元模型计算分析,降低向心叶轮应力水平,并通过低... 基于故障树法针对某辅助动力装置向心叶轮低循环疲劳试验时轮盘破裂故障进行了详细的分析,从设计、制造和试验等方面进行分析,找到了向心叶轮破裂的原因,并提出了改进方案。通过建立有限元模型计算分析,降低向心叶轮应力水平,并通过低循环疲劳试验验证,验证了措施的有效性。 展开更多
关键词 辅助动力装置 向心叶轮 破裂 分析
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某双级涡轮性能试验件设计及试验验证
16
作者 李婵 付金辉 +2 位作者 陈睿元 冯晨 张怡超 《内燃机与配件》 2025年第6期50-52,共3页
本文以某型发动机双级涡轮为研究对象,基于相似原理开展涡轮性能试验件方案设计,试验时通过测定涡轮进出口截面和级间参数,为涡轮方案提供数据依据。经过对试验结果和数据的详细分析,表明该试验件满足气动、测试、试验等要求,安全可靠,... 本文以某型发动机双级涡轮为研究对象,基于相似原理开展涡轮性能试验件方案设计,试验时通过测定涡轮进出口截面和级间参数,为涡轮方案提供数据依据。经过对试验结果和数据的详细分析,表明该试验件满足气动、测试、试验等要求,安全可靠,为后续涡轮性能试验件的研发与改进提供了参考。 展开更多
关键词 双级涡轮试验件 方案设计 试验验证
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涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率实验研究 被引量:3
17
作者 付仲议 朱惠人 +1 位作者 姜茹 程李坚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2028-2037,共10页
为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明... 为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明:在低湍流度下,流量比变化对W型孔叶片不同区域冷却效率的影响规律不同;而在高湍流度下,流量比增大使W型孔叶片的冷却效率整体升高;在研究的所有流量比下,W型孔叶片的冷却效率均随着湍流度的升高而降低;与圆柱型孔叶片相比,在中低湍流度下,W型孔的冷气壁面贴附性和展向覆盖效果更好,W型孔叶片的冷却效率具有明显优势,然而在高湍流度下由于W型孔的冷气速度低且分布分散,易在高湍流度影响下耗散,W型孔叶片的冷却效率优势较小,甚至在高湍流度大流量比下,圆柱型孔叶片的面平均冷却效率比W型孔叶片高15%左右。 展开更多
关键词 涡轮导叶 主流湍流度 流量比 气膜冷却效率 液晶
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扇形与平面叶栅内高负荷叶片的换热特性实验研究
18
作者 师晴晴 刘存良 +3 位作者 李洋 李维 张帆 刘海涌 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期277-285,共9页
为了探究扇形与平面叶栅条件下高负荷叶片的外换热特性,采用瞬态液晶测量技术,测量了雷诺数(Re)、湍流强度(Tu)对扇形叶栅(曲端壁)的小展弦比高负荷涡轮叶片表面努塞尔数(Nu)的影响,并与平面叶栅(直端壁)进行了对比。结果表明,曲端壁相... 为了探究扇形与平面叶栅条件下高负荷叶片的外换热特性,采用瞬态液晶测量技术,测量了雷诺数(Re)、湍流强度(Tu)对扇形叶栅(曲端壁)的小展弦比高负荷涡轮叶片表面努塞尔数(Nu)的影响,并与平面叶栅(直端壁)进行了对比。结果表明,曲端壁相较于直端壁增加了21.5°的径向进气角以及上下端壁曲率不同,从而导致换热沿叶高的不对称分布。雷诺数增大,叶片各位置的换热明显增强,吸力面边界层转捩点位置不断向前缘靠近,雷诺数对直端壁的影响大于曲端壁。随湍流强度增大,努塞尔数整体有所升高,吸力面转捩点位置前移,压力面过渡现象明显增强,中弦部分努塞尔数一维特性更为明显,湍流强度对两类端壁的叶片影响类似。在研究低雷诺数或湍流强度对高负荷叶片的换热影响时,可采用直端壁进行简化,而在高雷诺数时,为了保证结果准确性,需在发动机实际扇形叶栅中进行实验。 展开更多
关键词 高负荷叶片 扇形通道 液晶 努塞尔数 雷诺数 湍流强度
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凹槽叶尖受限空间内流动特性的实验研究
19
作者 宋友富 曾飞 宋玉琴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期176-192,共17页
为了深入理解叶尖泄漏流动机理及凹槽控制泄漏损失的物理机制,围绕叶尖凹槽内部旋涡相互作用及能量分布等问题进行实验研究。介绍了一种可模拟端壁相对运动且考虑多因素的低速叶栅试实验台,并发展了适用于凹槽叶尖受限空间的热线测量技... 为了深入理解叶尖泄漏流动机理及凹槽控制泄漏损失的物理机制,围绕叶尖凹槽内部旋涡相互作用及能量分布等问题进行实验研究。介绍了一种可模拟端壁相对运动且考虑多因素的低速叶栅试实验台,并发展了适用于凹槽叶尖受限空间的热线测量技术,利用该技术精确捕捉了多工况下叶尖区域的流动结构及演化过程。结果表明:端壁相对运动可促进叶尖区域内的湍流发展,增强掺混和耗散作用,从而控制泄漏流;负荷分布可改变流场的湍流脉动统计规律,影响刮削涡的堵塞效果和控制范围;间隙高度大小对凹槽腔流动结构的产生和发展有直接的影响,从而改变了凹槽对叶尖泄漏流的控制效果。 展开更多
关键词 涡轮 凹槽叶尖 端壁运动 概率分布 脉动速度
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航空发动机可调导叶防倒台阶及防干涉设计 被引量:1
20
作者 李永建 张稳 吴靓昕 《航空精密制造技术》 2021年第6期54-58,共5页
航空发动机采用可调静子叶片可以有效地提高发动机喘振裕度、改善发动机非设计点工作性能。航空发动机叶片导叶叶柄和叶尖采用常规的设计方法,在非设计点可调导叶旋转一定角度,容易出现叶柄凸出机匣流道形成倒台阶、叶尖与机匣干涉导致... 航空发动机采用可调静子叶片可以有效地提高发动机喘振裕度、改善发动机非设计点工作性能。航空发动机叶片导叶叶柄和叶尖采用常规的设计方法,在非设计点可调导叶旋转一定角度,容易出现叶柄凸出机匣流道形成倒台阶、叶尖与机匣干涉导致调节角度范围不足的情况,对气动性能产生不利影响。本文对导叶的叶柄采用防倒台阶设计,对叶尖采用防干涉设计,可以有效避免上述情况。并对新设计的导叶进行性能计算,结果表明,叶柄防倒台阶设计和叶尖防干涉设计对性能的综合影响有利。 展开更多
关键词 导叶 倒台阶 防干涉 仿真
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