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民用航空涡扇发动机涡轮叶尖间隙控制技术综述 被引量：15
1
作者 顾伟 乔剑 +1 位作者 陈潇 刘玉芳 《燃气轮机技术》 2013年第1期1-4,共4页
由于涡轮机匣和转子变形的不协调,需要对涡轮进行叶尖间隙控制,通过此技术可降低耗油率0.8%以上。本文针对民用航空发动机的涡轮叶尖间隙控制技术进行了介绍,包括其原理、分类、研究和应用现状以及发展趋势。重点介绍热力式涡轮叶尖间... 由于涡轮机匣和转子变形的不协调,需要对涡轮进行叶尖间隙控制,通过此技术可降低耗油率0.8%以上。本文针对民用航空发动机的涡轮叶尖间隙控制技术进行了介绍,包括其原理、分类、研究和应用现状以及发展趋势。重点介绍热力式涡轮叶尖间隙控制的研究和应用现状。结论认为,应在民用航空发动机研制中大力进行叶尖间隙控制技术的研究。 展开更多
关键词 涡轮 民用 叶尖间隙控制
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某型发动机高压12级转子叶尖间隙控制研究 被引量：4
2
作者 罗飞腾 宋文艳 +1 位作者 李建平 李强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期851-857,共7页
以某型发动机为对象,采用CFD数值模拟,研究了高压压气机12级孤立转子在不同叶尖间隙值下的单通道流动细节,分析和比较了不同叶尖间隙值下该级转子的压比和效率,获得了最佳性能前提的叶尖间隙值,并讨论了最佳间隙下的流场结构.结合ANSYS... 以某型发动机为对象,采用CFD数值模拟,研究了高压压气机12级孤立转子在不同叶尖间隙值下的单通道流动细节,分析和比较了不同叶尖间隙值下该级转子的压比和效率,获得了最佳性能前提的叶尖间隙值,并讨论了最佳间隙下的流场结构.结合ANSYS有限元软件评估了转子叶片和轮盘在热-结构耦合作用下的径向应变.研究结果对改进转子叶尖间隙装配和控制具有较好的参考价值. 展开更多
关键词 压气机 叶尖间隙控制 热应力 数值模拟
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某型发动机高压涡轮叶尖间隙变化规律及影响分析 被引量：1
3
作者 徐丹 张清 +1 位作者 霍枫 李娜 《沈阳航空航天大学学报》 2022年第1期24-28,共5页
开展高压涡轮叶尖间隙变化规律及对应排气温度的影响规律研究,掌握发动机性能衰减情况并开展相应的结构优化,对提升发动机性能保持能力具有重要意义。通过分析某型发动机分解过程实测高压涡轮间隙数据,得到间隙随工作时间的变化规律,并... 开展高压涡轮叶尖间隙变化规律及对应排气温度的影响规律研究,掌握发动机性能衰减情况并开展相应的结构优化,对提升发动机性能保持能力具有重要意义。通过分析某型发动机分解过程实测高压涡轮间隙数据,得到间隙随工作时间的变化规律,并将间隙与实测排气温度进行对比,得到间隙对排气温度的影响规律,在此基础上提出高压涡轮间隙控制结构优化方法。得到的结论为发动机工作初期,间隙快速增大,累计工作时间500~800 h后间隙趋于稳定,间隙增量约为0.41 mm。发动机累计工作前1000~1500 h,排气温度主要受间隙影响增加,间隙增大0.25 mm,对应排气温度增大21℃。1000~1500 h后,排气温度受其他因素影响继续增加,但增速减缓。 展开更多
关键词 航空发动机 性能衰减 高压涡轮间隙 排气温度 叶尖间隙控制
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叶尖间隙控制系统中横流效应的试验研究 被引量：2
4
作者 刘兆颖 毛军逵 +2 位作者 夏木云 屠泽灿 梁凤丽 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2030-2039,共10页
为了研究带初始横流冷却管式阵列射流冲击换热特性,以基于机匣热变形控制的叶尖间隙控制系统为对象,试验研究了机匣外置多排冷却空气管结构中,初始横流雷诺数(0~8×104)对射流冲击机匣表面换热特性的影响。研究中发现,相比横流雷诺... 为了研究带初始横流冷却管式阵列射流冲击换热特性,以基于机匣热变形控制的叶尖间隙控制系统为对象,试验研究了机匣外置多排冷却空气管结构中,初始横流雷诺数(0~8×104)对射流冲击机匣表面换热特性的影响。研究中发现,相比横流雷诺数,冲击雷诺数对靶面平均换热系数的影响更大,平均换热系数随着冲击雷诺数的增加显著提高。初始横流的加入,冲击滞止区发生了沿初始横流流向的偏移,削弱了靶面的冲击换热效果,局部换热数的峰值呈现出先减小后增加的规律。研究结果表明,当横流雷诺数超过4×104后,冲击滞止区下游出现一个'鱼尾形'的换热强化区域,且随着横流雷诺数增加,该鱼尾状区域范围逐步增大,靶面换热效果得到一定程度的提升。冲击孔间距越小,靶面局部和平均换热系数越大,此时横流的影响相对较小,在本文研究参数范围内,冲击孔间距比为4时,会获得更好的换热效果。 展开更多
关键词 叶尖间隙控制 横流 冲击 强化传热
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叶尖间隙控制系统供气部件特性及模拟方法
5
作者 王海 毛军逵 +2 位作者 刘方圆 陆海鹰 柴军生 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期932-941,共10页
针对低压涡轮叶尖间隙控制系统中典型供气管路,即圆形截面90°弯曲冷却管,开展其工作特性和模拟方法研究.通过1∶1单管模型试验结合三维数值模拟方法,研究了冷却管上冲击孔的出流特性,分析了进气参数、冲击孔排布对冷却管内气体流... 针对低压涡轮叶尖间隙控制系统中典型供气管路,即圆形截面90°弯曲冷却管,开展其工作特性和模拟方法研究.通过1∶1单管模型试验结合三维数值模拟方法,研究了冷却管上冲击孔的出流特性,分析了进气参数、冲击孔排布对冷却管内气体流动及流量分配的影响规律.在此基础上,提出了基于冲击孔进口有效总压概念的冷却管一维网络流动计算模型,建立了低压涡轮叶尖间隙系统中典型供气管路的一维网络流动计算方法,并应用于某型发动机组件流量特性试验设计中.研究中发现,随着远离进口位置,冷却管冲击孔出流流量和冲击孔流量系数逐步增加;随着进口雷诺数的增加,冷却管内冲击孔出流流量均有所增加,而冲击孔流量系数基本保持不变.试验数据和计算结果比对表明,所建立的一维网络流动计算模型可以准确模拟出冷却管的出流特性,计算结果同组件流量特性试验数据之间最大相对误差为4.5%,在叶尖间隙控制系统这类系统复杂流路的流动问题分析中具有良好的应用效果. 展开更多
关键词 叶尖间隙控制 冷却管 流动特性 冲击孔 一维网络流动计算模型
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主动叶尖间隙模型预测控制系统设计与仿真
6
作者 贾丙辉 闫国栋 冯勇 《测控技术》 CSCD 2015年第7期86-89,97,共5页
为将发动机全工况内叶尖间隙控制在最佳状态,首先,提出实现间隙主动控制的双闭环控制系统结构;其次,设计一种由多个电子机械式作动装置成的可变结构的机匣结构,并建立了其数学模型;然后,应用基于串级模型预测控制的主动间隙控制策略,完... 为将发动机全工况内叶尖间隙控制在最佳状态,首先,提出实现间隙主动控制的双闭环控制系统结构;其次,设计一种由多个电子机械式作动装置成的可变结构的机匣结构,并建立了其数学模型;然后,应用基于串级模型预测控制的主动间隙控制策略,完成了控制器的设计;最后,以某发动机叶尖间隙变化为被控对象,仿真验证了所设计系统。结果表明:所设计系统控制偏差≤0.01 mm,对对称性间隙变化和非对称性间隙变化的控制效果均较好,可为主动叶尖间隙控制的实现提供参考。 展开更多
关键词 主动叶尖间隙控制 模型预测控制 双闭环系统 仿真分析
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叶尖间隙主动控制系统机匣模型试验台设计技术研究 被引量：1
7
作者 顾广智 毛军逵 +2 位作者 张扬 徐逸钧 赵晓 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2018年第3期96-104,共9页
针对叶尖间隙主动控制技术的发展需求,以其核心部件可控热变形机匣为对象,进行了模型验证试验台设计技术研究。设计和建立了包括辐射电加热、冷却空气供给和变形/温度测试系统在内的模型验证试验台,完成了模型验证试验台的搭建和典型工... 针对叶尖间隙主动控制技术的发展需求,以其核心部件可控热变形机匣为对象,进行了模型验证试验台设计技术研究。设计和建立了包括辐射电加热、冷却空气供给和变形/温度测试系统在内的模型验证试验台,完成了模型验证试验台的搭建和典型工况测试。整个试验系统工作状态良好,典型试验中机匣温度分布实测值与设计计算值最大相对误差为5.46%,变形量实测值与计算值最大相对误差为22.42%。上述研究结果表明:提出的可控热变形机匣模型验证试验台设计方案可行,应用的设计方法具有良好的精度。 展开更多
关键词 叶尖间隙主动控制 试验台 辐射加热
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