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航空发动机
航空发动机

李孝堂

双月刊

1672-3147

hkfdj606@163.com

024-24281757 24281751

110015

辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号沈阳市428信箱18号

航空发动机/Journal Aeroengine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊作为我国航空发动机专业创刊最早、报道内容全面翔实、技术含量和学术价值颇高的自然科学期刊在行业内外具有很高的影响和知名度，被专业权威机构指定为“航空发动机专业国内核心期刊”。
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    航空涡扇发动机机械系统架构和技术综述

    信琦蔚夺魁杜佳佳刘晨昊...
    1-9页
    查看更多>>摘要：航空涡扇发动机机械系统对发动机的性能、可靠性、寿命具有重要作用.介绍了国内外航空涡扇发动机机械系统在发动机中的层级、架构组成及其演变,梳理了近30年来该系统的相关技术现状,提出该系统的技术发展方向为构建具有深度关联的系统架构,在系统架构的需求牵引下,从设计、材料、制造、试验等方面统筹协调、系统性发展.重点分析了中国航空涡扇发动机机械系统相关技术与国外的主要差距为现有的系统架构关联性不够紧密,系统性需求捕获不够完整,导致部件或系统在设计、材料、制造和验证上考虑不够全面,部分技术先进性不够.为中国的航空发动机机械系统技术发展提出了优化现有航空涡扇发动机机械系统架构,在系统需求牵引下系统性提升传统机械系统技术并发展磁浮轴承等先进技术的建议.虽然中国在航空涡扇发动机机械系统架构合理性和技术先进性上与国外相比存在一定的不足,但中国研究力量充沛,在国家相关部门围绕航空涡扇发动机机械系统统筹规划下协调发展,中国的航空涡扇发动机机械系统会很快达到国际先进水平.

    机械系统航空涡扇发动机传动系统润滑系统轴承腔轴承密封装置

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    面向航空发动机全寿命周期的美国战斗机发动机研究计划技术应用

    刘红霞梁春华杨东丹李彩玲...
    10-15页
    查看更多>>摘要：为深入研究美国战斗机发动机研究计划下开发和验证的先进技术与产品研制的关系,对美国战斗机发动机相关研究计划采取自定义的研究方法,重点以美国PW公司第4代战斗机发动机F100和第5代战斗机发动机F119为研究对象,针对这2型发动机的全寿命期,以及与其相关的各类型研究计划进行系统分析.面向全寿命期的研究计划保障了战斗机发动机在全寿命期始终拥有先进技术;面向全寿命期特定阶段的计划既可提高发动机可靠性和性能,又可保障发动机定型后有充足的研制费用.结合美国战斗机发动机研制的经验,提出对中国战斗机发动机发展的启示,即航空发动机研究计划不能仅在预研阶段和型号研制前期实施,而应该贯穿型号研制的整个全寿命周期,为型号研制全寿命期提供先进的技术和经费,从而保障型号的顺利研制和有效服役.

    战斗机发动机型号全寿命周期研究计划

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    预冷涡轮组合循环发动机及其关键技术研究综述

    李韦康张乐临申丽艳王聪...
    16-29页
    查看更多>>摘要：预冷涡轮组合循环发动机技术是继涡轮基组合循环发动机、火箭基组合循环发动机、涡轮火箭组合循环发动机之后新的技术路线.为了深入了解预冷涡轮组合循环发动机的发展现状,评估该循环方案的发展潜力,从换热器预冷及射流预冷角度出发,综述了先进预冷发动机循环方案、射流预冷技术以及预冷器技术发展进程,并提出采用化学燃料预冷的若干技术方法,致力于提高预冷涡轮组合发动机总体性能,为高超声速组合发动机的发展提供新的思路和方向.预冷涡轮组合发动机技术是高超声速飞行领域的关键创新.通过不断优化预冷器的设计、提高换热效率,同时考虑到结构紧凑性和重量管理,能显著提升发动机性能.研究显示,采用先进的预冷技术能够拓展飞行马赫数,实现更高的燃料效率和性能.尽管技术挑战依然存在,如氢脆问题和预冷器的抗结冰需求,未来的研究将继续探索新的材料和设计方案,以克服这些难题.总体上,预冷涡轮组合发动机技术代表了空天飞行器推进系统的未来方向,预示着在高速飞行和可重复使用空天飞行器方面的重大突破.

    高超声速发动机预冷组合循环发动机预冷器射流预冷化学预冷

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    基于特征优化和支持向量机的航空发动机气路故障诊断

    吴超陈磊刘渊周绮凤...
    30-37页
    查看更多>>摘要：针对现有数据驱动的航空发动机故障诊断算法易受飞行监控数据中冗余特征及噪声的干扰,不能及时修正监测数据中不平衡样本分布对模型泛化性能影响等问题,通过在支持向量机模型中引入特征增维和采用提取算法,提出基于特征优化和支持向量机的航空发动机气路故障诊断方法,并建立相应模型.将涡桨发动机及CFM56-7B发动机航后数据输入模型,分析与预测实际故障发生时刻,并将预测结果与真实结果进行比较,同时将其结果与采用随机森林等4种故障诊断方法所得结果进行对比验证.结果表明:特征优化算法的应用能显著缩短各类故障诊断方法运行时间20%以上;基于特征优化和支持向量机的故障诊断方法使预测准确率达99.8%;针对非平衡实测数据,特征优化算法和回归预测思想的引入能显著提高算法在不平衡数据集上的性能,与非回归算法相比故障检测率提高到91.67%.

    故障诊断特征优化支持向量机主成分分析深度自编码器航空发动机

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    航空发动机终端威胁作用机理和威胁模式分析

    王春晖邢洋李兆红田申...
    38-42页
    查看更多>>摘要：战机及其配装的发动机在战场执行任务时,不可避免地会遭遇敌方防空武器的威胁,终端威胁对施加损伤起关键作用.针对发动机(飞机)在战场执行攻击任务时可能遭遇的不同类型威胁,重点对终端威胁作用机理和威胁模式开展分析.从终端威胁产物杀伤机理(威胁机理)出发,描述了穿透物、破片、燃烧物质、爆炸冲击波、高能激光和生化制剂等常见终端威胁产物的输出特性.在此基础上,对航空发动机典型7大部件遭受的威胁模式开展分析,给出了相关威胁模式可能给各大部件带来的损伤模式.上述威胁分析结果可供发动机及部件易损性分析时借鉴,也可供发动机生存力或易损性设计参考.

    终端威胁威胁模式损伤模式生存力易损性航空发动机

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    轴流压气机叶片表面盐雾颗粒沉积仿真

    金洪江宋鹏磊钟易成
    43-51页
    查看更多>>摘要：为研究轴流压气机在运行过程中盐雾颗粒在叶片表面的碰撞点和碰撞量分布,基于拉格朗日离散相(DPM)模型对不同旋转速度、不同盐雾粒径条件下压气机叶片表面盐雾颗粒碰撞状态进行了仿真,获取了压气机叶片表面盐雾颗粒碰撞分布规律;基于压气机轴对称结构开发了叶片表面盐雾碰撞位置及碰撞量的统计软件,对叶片表面盐雾颗粒碰撞情况进行了统计.结果表明:盐雾碰撞位置受压气机通道形状与盐雾颗粒受力大小影响,盐雾颗粒与叶片的碰撞主要发生在叶盆面,叶背面只有少量的盐雾颗粒能够到达;盐雾颗粒在叶片表面沉积的覆盖面积与盐雾颗粒直径呈正相关,在最大状态下且盐雾颗粒直径为5 µm时,转子和静子叶盆表面盐雾颗粒沉积的覆盖面积分别为59.3%和55.3%;盐雾颗粒在叶片表面沉积的覆盖面积与压气机转速呈正相关,在慢车状态下且盐雾颗粒直径为5 µm时,转子和静子叶盆表面盐雾颗粒沉积的覆盖面积分别为57%和42.9%.

    压气机拉格朗日离散相转速盐雾粒径盐雾沉积航空发动机

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    鸟撞损伤风扇气动特性仿真

    王佳宇孟德君冯冬民于传萍...
    52-57页
    查看更多>>摘要：为了对鸟撞损伤后风扇叶片的复杂几何形状进行快速建模,以分析损伤叶片几何形态对风扇特性的影响,发展了一种鸟撞损伤叶片参数化建模及鸟撞损伤风扇气动特性评估方法,评估了鸟撞损伤区的径向位置、周向分布以及数量对风扇特性的影响规律.结果表明:风扇特性对鸟撞损伤的敏感区位于叶尖,在相同损伤程度下,叶尖鸟撞比叶中和叶根鸟撞对风扇特性的影响更大,尖部发生鸟撞使风扇流量、压比和效率的降低程度比根部发生鸟撞时分别高0.64%、0.79%和1.72%;对于损伤区的周向分布形式,在周向损伤区数量一定而周向分布越集中时,工作点性能略有降低,但风扇的裕度越呈现降低趋势,而当损伤区增多导致周向分布更为集中时,工作点的流量、压比、效率和裕度均会明显降低;当损伤区数量线性增长时,风扇特性呈现出非线性降低.发展的鸟撞损伤风扇气动特性评估方法为抗鸟撞损伤风扇设计提供了技术支撑,提升了发动机正向设计能力.

    气动特性鸟撞风扇叶片计算流体动力学建模仿真航空发动机

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    转子叶顶间隙值及改型对压气机性能影响的数值模拟

    李志鹏张国臣张成烽徐志晖...
    58-67页
    查看更多>>摘要：为了分析转子叶顶间隙值和改型对压气机性能的影响,以典型轴流跨声速压气机NASA stage 35为对象,对不同叶顶间隙值的压气机进行数值模拟.结果表明:叶顶间隙增大并且泄漏流强度提高,会导致脱体激波位置前移,转子吸力面激波作用位置后移,前缘溢流现象减弱,叶尖泄漏涡与激波作用增强,间隙区域涡量增加,靠近前缘的涡核向下游移动,但附面层与激波之间的作用减弱;不同叶顶间隙值的压气机失速机制不同,在小间隙下压气机失速是由叶尖泄漏涡和转子吸力面附面层分离共同作用引起的,在大间隙下压气机失速是由叶尖泄漏涡引起的;在研究的变化范围内,叶顶间隙值为0.50τ时,压气机性能最好,峰值效率和稳定裕度分别提高了0.16%和2.39%;将最优间隙改型成平行扩张式和正弦波间隙后,压气机性能提高,脱体激波后移,叶尖泄漏涡与激波作用程度减弱,转子吸力面附面层分离减弱,改型间隙能够减少叶片制作材料,减轻发动机质量.

    叶尖泄漏流激波前缘溢流附面层分离叶顶间隙改型转子压气机航空发动机

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    一体化加力燃烧室吸波介质涂敷位置对发动机雷达散射特征的影响

    卢浩浩尚守堂孙旭王群...
    68-74页
    查看更多>>摘要：为了研究一体化加力燃烧室表面雷达吸波介质涂敷位置对发动机雷达散射特征的影响,采用弹跳射线法(SBR)和物理绕射理论(PTD)混合算法,针对配装一体化加力燃烧室的发动机后腔体开展了14种涂覆方案的数值计算和分析.结果表明:低压涡轮部件受到一体化支板的遮挡,其对发动机尾向雷达散射特征贡献相对较小,基本可以忽略;加力中心锥、一体化支板(背风面)、加力隔热屏(上游段)、喷管扩张段及喷管外调节片是发动机尾向重要的雷达散射源(在本研究计算条件下,单个因素影响约为20%～70%),是雷达吸波介质优先涂敷位置;加力合流环、加力隔热屏(中、下游段)、喷管收敛段在发动机尾向重点角域内基本不可视,雷达回波影响较弱(在本研究计算条件下,单个因素影响约为5%～10%),可作为雷达吸波介质视情涂敷位置.

    一体化加力燃烧室雷达吸波介质雷达散射特征弹跳射线法物理绕射法航空发动机

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    结构对耗氧型惰化系统中反应器性能的影响

    张小波白文涛周文俊任童...
    75-81页
    查看更多>>摘要：针对新型低温催化惰化系统中反应器存在的易飞温和转化率低的问题,基于FLUENT多孔介质模型,以用户自定义标量(UDS)添加固相能量方程,以用户自定义函数(UDF)形式加入化学反应,建立了圆柱体、圆锥体及反圆锥体3种结构的反应器仿真模型,并通过自建试验台对模型的正确性进行了验证.定义了转化率和耗氧速率2个性能指标,研究了反应器进口气体温度、进口流量和RP-3燃油蒸气体积浓度对反应器性能的影响,分析了反应器的操作范围,并从流动速度的角度出发,比较了3种结构反应器的性能差异.结果表明:进口气体的温度及RP-3燃油体积浓度的提高以及进口流量的减小可以促进反应的发生;反应器的起燃温度为470 K;在相同条件下,3种结构反应器的转化率从高到低依次为圆锥体、圆柱体、反圆锥体,可操作温度范围差值为8～10 K.

    反应器催化惰化RP-3燃油转化率耗氧速率

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