本期导读 航空发动机旋转盘腔温升抑制方法
2021-11-26
燃气涡轮试验与研究 2021年1期
航空发动机旋转盘腔是空气系统中的常见结构,也是冷却空气所经主要流路。盘腔内气体的流动结构、温度分布特征以及盘的传热特性,将直接影响发动机部件的冷却和封严,进而影响发动机的性能、寿命和工作安全可靠性。旋转盘腔内部的流动和换热一直是发动机研究领域关注的一个经典问题。
盘腔结构中流动和传热特性的研究涉及气动、传热、强度等多个学科,各航空技术发达国家针对这一课题开展了大量的基础和型号应用研究。但目前国内外对航空发动机旋转盘腔的设计,仍主要依赖于过往经验,缺少针对旋转盘腔换热的系统性研究。近些年,随着大型商业软件的快速发展,旋转盘腔的流动换热研究中逐步采用了CFD数值模拟的方法。
本期《航空发动机旋转盘腔温升特性及抑制方法研究》一文,针对发动机分解检查及专项测温试验中发现的典型旋转盘腔(卸荷腔)存在的超温现象,通过有限元数值分析,明确了异常温升产生机理,针对性地提出了卸荷腔档板+短螺栓的降温方案,并试验验证了方案的有效性。同时,进一步开展了卸荷腔降温方法研究,提出了具有更好降温效果的卸荷腔双腔双排方案。通过数值模拟和试验验证相结合的研究,丰富了由螺栓引起的风阻温升试验数据,为旋转盘腔流动及换热研究提供了技术储备,具有较高的工程应用价值。