某型发动机风扇性能增长改进设计

摘要

本论文以某型发动机的五级风扇改进设计为例，通过原型和改型的一维、二维和三维特性验算以及强度和稳定性分析，并结合试验结果，对比分析了该改进设计方案的可行性，判断该改型设计是否满足设计要求，并提出改进意见。
　　该型发动机是上世纪六、七十年代的产品，推力小，耗油率高，导致使用该发动机的战斗机飞行性能大为降低，该发动机生产厂商为了提高该型发动机的推力，降低其耗油率，增加可靠性，决定将该发动机的低压部件进行重新设计。
　　与原型风扇相比，改型风扇的设计流量提高了6.25％，设计压比提高了7.6%。由于设计转速和外形尺寸都不变，第一级转子叶尖的切线速度与原型相同，即只有370m/s左右，因此上述技术指标的提高幅度还是比较大的。由于一维、二维、三维以及其它方面的计算都基于叶型反算得到的气动、几何参数，因此要求叶型反算的结果必须具有一定的精度，否则后续计算结果将毫无意义，因此反算的方法必须可靠并能保证足够精度，为此将根据生产叶型的实际情况寻找一种切实可行的叶型反算方法。
　　该风扇虽然级压比不高，但叶尖切线速度很低，每排叶片又都是高展弦比叶型，叶片加功能力存在不足，因此裕度将是本次分析的重点，这主要是通过一维、二维特性计算程序进行预估。另外，该风扇的改型方案还只是一个理论计算的结果，很多工程上的因素还未考虑，为此，本文还进行了强度振动和抗畸变性能的分析。
　　本论文的研究揭示了该改型风扇设计方案的合理性，提出了一些改进意见，另外为了分析该风扇原型，设计了一套行之有效的反算方法，目前，该方法已成功用于多个压气机的叶型反算。

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符 号 表

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容及贡献

第二章 风扇原型机性能计算分析

2.1 气动性能分析

2.2 结论

第三章 风扇原型机强度与可靠性分析

3.1 强度计算结果

3.2 可靠性分析

第四章 改型风扇计算分析

4.1 气动性能分析

4.2 强度计算结果

4.3 可靠性分析

第五章 结论与展望

5.1 研究总结

5.2 今后的工作及展望

致谢

参考文献

附录A

附录B

攻硕期间取得的研究成果