本文根據(jù)渦軸和渦槳發(fā)動機(jī)的相似性及它們的發(fā)展趨勢,提出了先進(jìn)渦軸/渦槳發(fā)動機(jī)的總體性能設(shè)計方法,尤其針對采用雙轉(zhuǎn)子組合壓氣機(jī)的三軸結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)作了研究。通過三軸結(jié)構(gòu)渦軸、渦槳發(fā)動機(jī)的工作原理與國外的研究現(xiàn)狀,分析了三軸發(fā)動機(jī)相較于雙軸發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢與劣勢,并對國外典型三軸渦軸/渦槳發(fā)動機(jī)進(jìn)行了性能摸底。按部件劃分模塊,建立三軸渦軸/渦槳發(fā)動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,用以計算發(fā)動機(jī)在設(shè)計狀態(tài)及非設(shè)計狀態(tài)的各截面參數(shù)及總體性能,并將計算過程編寫成C++程序。在三軸渦軸/渦槳發(fā)動機(jī)非設(shè)計狀態(tài)性能計算時,需要用到發(fā)動機(jī)的部件特性。而在總體設(shè)計階段,無法通過實(shí)驗(yàn)或氣動計算來獲得準(zhǔn)確的部件特性,所以提出了壓氣機(jī)和渦輪特性圖縮放方法。對該方法的依據(jù)與步驟進(jìn)行了說明,并驗(yàn)證了該縮放方法的可行性與準(zhǔn)確性。應(yīng)用自編三軸渦槳發(fā)動機(jī)性能計算程序、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、公式推導(dǎo)等手段,對某先進(jìn)渦槳發(fā)動機(jī)的三軸氣動方案進(jìn)行了方案論證,并就渦槳發(fā)動機(jī)的功分配問題對原始方案提出了優(yōu)化方案。針對渦軸發(fā)動機(jī)設(shè)計參數(shù)的選取問題,提出了逆向設(shè)計方法,即通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)和正問題逼近兩個步驟來獲得滿足給定功率需求下渦軸發(fā)動機(jī)設(shè)計狀態(tài)參數(shù)的參考值,并用現(xiàn)役發(fā)動機(jī)對...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACTS
注釋表
第一章 緒論
    1.1 渦軸發(fā)動機(jī)的發(fā)展
    1.2 渦槳發(fā)動機(jī)的發(fā)展
    1.3 設(shè)計參數(shù)發(fā)展趨勢
    1.4 國外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.5 主要工作
第二章 三軸結(jié)構(gòu)渦軸/渦槳發(fā)動機(jī)特點(diǎn)
    2.1 組合壓氣機(jī)的特點(diǎn)
    2.2 雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)的特點(diǎn)
        2.2.1 雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)的優(yōu)勢
        2.2.2 雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)的劣勢
        2.2.3 提升雙轉(zhuǎn)子組合壓氣機(jī)性能的措施
    2.3 單轉(zhuǎn)子/雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)對比
    2.4 典型的三軸發(fā)動機(jī)
    2.5 HPW3000 三軸發(fā)動機(jī)性能摸底
第三章 三軸渦軸/渦槳發(fā)動機(jī)性能計算
    3.1 建模假設(shè)
    3.2 主要模塊
    3.3 性能計算預(yù)處理
        3.3.1 變比熱計算方法
        3.3.2 氣體參數(shù)計算方法
    3.4 各部件特性計算
    3.5 設(shè)計點(diǎn)性能計算
    3.6 非設(shè)計點(diǎn)性能計算
第四章 航空發(fā)動機(jī)部件特性縮放
    4.1 壓氣機(jī)特性縮放
        4.1.1 特性縮放的意義
        4.1.2 特性縮放的問題
        4.1.3 特性縮放的依據(jù)
        4.1.4 特性縮放步驟
        4.1.5 縮放方法驗(yàn)證
        4.1.6 PW150 壓氣機(jī)特性圖縮放
    4.2 渦輪特性縮放
第五章 某先進(jìn)渦槳發(fā)動機(jī)總體氣動方案分析
    5.1 技術(shù)要求
    5.2 設(shè)計狀態(tài)選擇
    5.3 初步氣動設(shè)計方案
    5.4 方案論證
        5.4.1 設(shè)計指標(biāo)論證
        5.4.2 雙轉(zhuǎn)子氣動方案論證
    5.5 氣動性能優(yōu)化方案
        5.5.1 優(yōu)化依據(jù)
        5.5.2 原始方案評估
        5.5.3 NUAA優(yōu)化方案
        5.5.4 優(yōu)化方案驗(yàn)算
第六章 渦軸發(fā)動機(jī)逆向設(shè)計法
    6.1 初始參數(shù)確定
        6.1.1 單位耗油率確定
        6.1.2 空氣流量確定
        6.1.3 部件效率確定
    6.2 正問題逼近
    6.3 逆向設(shè)計程序流程圖
    6.4 逆向設(shè)計程序驗(yàn)證
第七章 渦軸發(fā)動機(jī)紅外抑制總體設(shè)計技術(shù)研究
    7.1 航空發(fā)動機(jī)紅外特征與總體設(shè)計參數(shù)的關(guān)系分析
    7.2 根據(jù)總體設(shè)計參數(shù)計算尾噴流靜溫及CO₂的方法
        7.2.1 尾噴流靜溫計算方法
        7.2.2 尾噴流CO₂濃度計算方法
    7.3 低紅外特征循環(huán)參數(shù)可行域分析
        7.3.1 基準(zhǔn)發(fā)動機(jī)的循環(huán)參數(shù)可行域
        7.3.2 考慮尾噴流靜溫的循環(huán)參數(shù)可行域
        7.3.3 考慮CO₂排放濃度的循環(huán)參數(shù)可行域
        7.3.4 低紅外特征的循環(huán)參數(shù)可行域
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 研究成果
    8.2 問題及展望
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：4017276