三级涡扇发动机叶片组设计及优化开题报告
2020-04-08 12:34:11
1. 研究目的与意义(文献综述)
涡轮是航空发动机的最重要部件之一,其作用是将燃料的热能转化为涡轮的机械功,而涡轮叶片作为发动机的关键部件。需要在高温、高压等及其恶劣的环境下高速旋转,其表面的气流非常复杂,因此,涡轮叶片设计优化的程度将直接影响航空涡轮发动机的性能[1]。
风扇叶片是喷气式发动机最重要的零部件,涡扇发动机是目前航空航天领域最为先进的发动机[2]。涡扇发动机作为飞机的心脏,是决定飞机性能的主要因素之一。随着技术的进步和新型材料的研发,涡扇发动机叶片形状日趋复杂,提高涡扇发动机叶片的工作压力和降低生产成本以成为当前提高涡扇发动机性能的主要任务[3]。
随着科技的发展和技术的进步,涡轮发动机的性能要求越来越高。因此,其叶片的设计及优化也越来越重要。
2. 研究的基本内容与方案
涡轮发动机中压气机分多级,叶片每一级所在的位置,工作时的压强是不一样的,为了达到发动机所需要的工作压力,必须多级加压,逐渐增强。涡轮内动、静叶片一圈一圈交错排布,涡轮做工时带动前面的压气机的动叶片旋转,达到压缩空气的目的[20-21]。本设计以未来发动机叶片技术发展为目标,分析发动机叶片设计的技术特点,根据涡轮发动机的原理,设计发动机叶片,然后利用comsol多物理场仿真软件,基于空气动力学以及流体力学等理论,完成对发动机叶片截面的设计及优化。具体的技术路线如下:
(1)参阅与涡轮发动机工作原理和研究现状相关的文献,加深自身对涡轮发动机的了解。
(2)对涡轮发动机的叶片部分进行深入学习,阅读相关书籍和论文,加深对涡轮发动机叶片的认知,了解涡轮发动机叶片设计及优化的相关知识。
3. 研究计划与安排
第1周:阅读涡轮发动机相关论文,理解其原理
第2周:完成英文文献的翻译
第3周:完成开题报告
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 李学哲,石照耀,陈洪芳,林家春.航空发动机叶片型面测量技术研究现状与趋势.北京大学学报 2017-4
[2]段振云,任俊刚,赵文辉叶片型面测量原理与技术研究[j]计量技术,2006(4):1-8.
[3]常书量.叶片测量技术[u].北京:国防工业出版社.1985:54-56.