小型公务机用涡轮风扇发动机总体方案设计及性能仿真

摘要

随着中国经济的快速发展,在国外航空界得到广泛应用的小型公务机,在国内呈现出巨大的需求,即将进入“井喷”时代;而我国却没有一型能够进入市场的小型公务机产品,尤其在适用于小型公务机的高性能、低油耗涡轮风扇发动机方面更是处于空白状态;为了进入这一潜力巨大的市场,国内航空业必须尽快开展相关的研制工作。
　　本文正是基于这一现状,开展了小型公务机用涡轮风扇发动机的总体方案研究,通过对航空发动机设计流程的分析,建立了涡轮风扇发动机设计点总体与各部件间的性能约束计算模型和发动机部件间的结构尺寸参数约束匹配模型,编制了相应的计算程序,并将总体性能约束计算程序集成到Isight优化软件平台中,利用Isight软件的优化功能,以耗油率最低为优化目标,完成了一型满足小型公务机使用需求的涡扇发动机总体方案设计,并通过计算得到其空气流道主要部件的结构尺寸。
　　初步确定发动机设计点性能后,本文在对燃气涡轮发动机性能仿真技术发展进行回顾的基础上,通过建立小型涡轮风扇发动机一维稳态性能仿真数学模型,对设计的小型涡扇发动机总体性能方案进行了设计点和高空飞行特性核算,证明了该型涡扇发动机性能满足小型公务机使用需求,并使用通用的航空发动机性能计算软件GSP进行了校核,验证了计算结果的正确性。
　　通过本文的工作,为国产小型公务机动力装置的进一步研制提供了设计输入和技术支撑,后续可以在本文计算结果的基础上,开展进一步的部件详细设计工作。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1. 1研究背景和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 发动机设计点总体性能与部件性能约束分析

2.1 航空发动机的设计流程简介

2.2 发动机设计点性能计算数学模型

2.3 涡扇发动机设计点总体性能与各部件性能约束模型

2.4 Isi ght优化平台与发动机性能约束分析模型的集成

2.5 本章小结

第3章 发动机各部件间结构与强度约束模型

3.1 概述

3.2 发动机各部件结构、强度约束模型建立的几个关键参数

3.3 发动机各部件间结构、强度约束模型的建立

3.4 发动机各部件间结构、强度约束计算程序的编制

3.5 本章小结

第4章 某小型涡扇发动机总体方案设计

4.1 概述

4.2 小型公务机用涡扇发动机设计点总体性能指标的确定

4. 3某型小型公务机用涡扇发动机设计点参数确定

4.4 发动机转速、气流通道尺寸等结构参数计算

4.5 小型公务机用涡扇发动机总体方案初步设计

4.6 本章小结

第5章 发动机非设计点性能仿真计算及方案校核

5. 1概述

5. 2燃气涡轮发动机性能仿真技术简介

5. 3涡扇发动机一维稳态特性仿真计算数学模型建立

5.4 小型涡扇发动机稳态特性计算结果

5.5 涡扇发动机稳态特性计算结果校核

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

个人简历