寒暑假期间,四旁骛展设计工,通常白收集资料,晚图书馆或者教室讨论、计算、设计。
陈东风杨辉涵比机设计任务经1知识积累,两始次讨论。
“东风,机推力达1400N左右,原先核机否胜任?外涵占推力比例?”杨辉问题基Mini2000核机设计关键。
涵比涡扇机言,外涵推力推力主。外涵推力计算准确与否,该型机性计算讲,重影响。外涵推力系数否准确,直接影响外涵推力计算。
“民航外涵推力占推力60%-75%,涵比4,且机压气比很,远核机5,般20,九级轴流压气机。果改进核机话,燃油效率虽提高1倍左右满足长间巡航。10通涵比军航TF39-GE-1A达8,普惠民涵比航JT9D-35.4。涵比制约很程度风扇重量。果使空风扇话机达6左右。”
“增加压气机级数?离压气机效率高啊。”
“般级离式压气机效率60%-70%间,2级达9左右,效率降低,飞龙速度进步降,巡航速度达200KM/h左右已经很。除此外,由核机需做微调,燃烧室体积等。”陈东风粗略计算数据告诉杨辉。
“东风,飞龙涵比涡扇机力部分内涵高温高度气体使外涵低温低速气体膨胀产,知外涵进气量非常重,见涵重性,合适才挥机佳性。需进量计算佳涵积比,佳进气口形状,风扇叶片形状,且需量试验数据验证。”
“由核机压气机改变,基本全部重新遍。负责核机,负责风扇等其系统?”陈东风提议。
“定,风扇设计需配合核机基本参数口温度、压力推力等,其系统基本差别,核机再微调。期先跟习核机理论计算方法,帮做计算工。”
“,,定。”陈东风肯定法。
陈东风决定建立象热力数模型始,再结合计算流体力等机进优化设计性评估。仅效减少机试验费,避免实际试验风险,缩短研制周期,降低本。,机数模型应极广泛,它控制、故障诊断、机性分析、机控制系统设计基础。
陈东风核机数模型方法选择部件级数模型方法。部件级数模型沿机气路流程建立机各部件气热力模型,通求解部件间平衡方程形式,使各部件匹配工。
根据涵比机特点,研究涵比涡扇机关键建模技术,其包括:风扇内外涵分建模、内外涵分排气、增压级部件导叶角建模、外涵通反推装置建模等。
陈东风考虑涵比机内部构造极其复杂,部件级数值仿真模型反应机部件特征。真实航空机言,其内部气体流三维,涉及复杂工程热物理与流体力知识。设计Mini2000核机况,由Mini2000压气比并且单级压气机,已内部气体力计算简化二维流,并且忽略复杂燃烧与传热模型,考虑雷诺数特性图影响。
谓雷诺数(Reynolds number)表征流体流况量纲数。Re=ρvd/μ,其v、ρ、μ分别流体流速、密度与黏性系数,d特征长度。例流体流圆形管,则d管量直径。利雷诺数区分流体流层流或湍流,确定物体流体流受阻力。
果简化内部气体流模型,结构复杂涵比机言,造部件级数值仿真模型计算数据准确。经再三考虑,陈东风决定采三元流理论进设计。
三元流理论提吴仲华老先,1970先进压气机际议,与科吴仲华创立“叶轮机械三元流理论”更明确定名“吴氏通理论”,理论基本方程则称“吴氏方程”。
陈东风已经始研究三元流理论,比较疏,思,加快进度,边设计边深入习三元流理论。
陈东风杨辉讨论,觉目三元流理论掌握足让始进理论建模。先进段间三元流理论习。
谓三元流,其含义指实际流,流参数空间坐标系三方向变量函数。其通理论思将叶轮机械内部非常复杂、难求解三元(空间)流,分解相交两族相流比较简单二元(流片)流,使两族流很容易三元流场近似解,使两族流进迭代计算,三元流完整解。
三元流透平机械气热力专门问题。初航空提高飞机性,压缩机设计断提新技术求性指标,使压缩机级由亚音速渡超音速。流线曲率斜率气流参数影响特别突,设计叶轮机械必须突破“沿圆柱表”流束缚,流线曲率斜率考虑进,考虑熵功沿径向变化。因此,迫切需建立新流模型,二元流展三元流。按三元流理论设计既弯扭三元叶轮,才适应气流参数(速度、压力等)叶各空间点,并使其既满足流量、高级压力比,具高效率较宽变工况范围。
陈东风飞龙需考虑超音速飞,让考虑“沿圆柱表”流束缚问题,降低设计难度。
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