發(fā)布時(shí)間：2024-12-08 22:55

　　渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)以其在高亞音速飛行條件下推進(jìn)效率高、耗油率低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于軍用中小型運(yùn)輸機(jī)、民用支線客機(jī)和通用飛機(jī)上。高性能計(jì)算技術(shù)及現(xiàn)代通訊技術(shù)的結(jié)合促使著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制由傳統(tǒng)的以大量試驗(yàn)為基礎(chǔ)的0D設(shè)計(jì)向以CFD技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為主的預(yù)測設(shè)計(jì)方向發(fā)展,以減少設(shè)計(jì)周期、提高研制效率。本文針對(duì)某三軸渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)開展了0D/2D耦合計(jì)算下的總體性能研究,主要分為三個(gè)部分:首先,本文的0D仿真都是基于T-MATS平臺(tái)下開展的,詳細(xì)介紹了T-MATS平臺(tái)下各模塊的理論基礎(chǔ),基于該平臺(tái)建立了某型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的性能仿真模型并驗(yàn)證了該平臺(tái)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)建模的準(zhǔn)確性,基于T-MATS平臺(tái)建立了某渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的0D性能仿真模型并針對(duì)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的可用功分配提出兩種優(yōu)化方案。然后,2D計(jì)算以吳仲華教授的S1/S2兩類流面理論為基礎(chǔ),詳細(xì)介紹了基于S1流面的發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)方法并應(yīng)用該方法對(duì)三臺(tái)壓氣機(jī)及三種不同方案的自由渦輪和尾噴管進(jìn)行2D流道和葉型設(shè)計(jì),通過S1流面和2D軸對(duì)稱通流CFD計(jì)算驗(yàn)證,表明部件氣動(dòng)性能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能指標(biāo)。最后,采用0D/2D耦合的計(jì)算方法對(duì)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的三種可用功分配方案進(jìn)行計(jì)算...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)值仿真研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
第二章 基于TMATS平臺(tái)下的發(fā)動(dòng)機(jī)0D仿真
    2.1 T-MATS主要模塊
        2.1.1 葉輪機(jī)械模塊
        2.1.2 傳感器與控制器
        2.1.3 T-MATS求解模塊
        2.1.4 模型發(fā)展工具
    2.2 T-MATS平臺(tái)驗(yàn)證
        2.2.1 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)各部件設(shè)計(jì)參數(shù)及損失系數(shù)
        2.2.2 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算結(jié)果
    2.3 基于T-MATS下的0D渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能計(jì)算
        2.3.1 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)各部件設(shè)計(jì)參數(shù)及損失系數(shù)
        2.3.2 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算結(jié)果
        2.3.3 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)可用功分配問題
    2.4 本章小結(jié)
第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪機(jī)械設(shè)計(jì)
    3.1 基于S1流面的壓氣機(jī)葉片設(shè)計(jì)方法
        3.1.1 壓氣機(jī)流道尺寸的確定
        3.1.2 壓氣機(jī)速度三角形設(shè)計(jì)
        3.1.3 葉片排之間內(nèi)、外徑點(diǎn)的計(jì)算
        3.1.4 展弦比和稠度的選取
        3.1.5 基元葉型及葉片的設(shè)計(jì)方法
        3.1.6 壓氣機(jī)設(shè)計(jì)案例二
        3.1.7 壓氣機(jī)設(shè)計(jì)案例三
    3.2 基于S1流面的渦輪葉片設(shè)計(jì)方法
        3.2.1 渦輪流道尺寸的確定
        3.2.2 渦輪速度三角形設(shè)計(jì)
        3.2.3 展弦比和稠度的選取
        3.2.4 基于貝塞爾樣條曲線的渦輪葉型參數(shù)化設(shè)計(jì)方法
        3.2.5 方案一的自由渦輪設(shè)計(jì)
        3.2.6 方案二的自由渦輪設(shè)計(jì)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于0D/2D耦合的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)非設(shè)計(jì)點(diǎn)總體性能優(yōu)化分析
    4.1 基于S1/S2耦合的流道CFD計(jì)算概述
    4.2 壓氣機(jī)的CFD計(jì)算
        4.2.1 案例一壓氣機(jī)CFD計(jì)算
        4.2.2 案例二風(fēng)扇CFD計(jì)算
        4.2.3 案例三壓氣機(jī)CFD計(jì)算
    4.3 渦輪的CFD計(jì)算
        4.3.1 原始方案自由渦輪CFD計(jì)算
        4.3.2 方案一自由渦輪CFD計(jì)算
        4.3.3 方案二自由渦輪CFD計(jì)算
    4.4 0D/2D耦合的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)非設(shè)計(jì)點(diǎn)總體性能優(yōu)化分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本文主要工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：4015137