航空发动机在翼清洗流场边界层特性研究

发布时间：2024-03-05 06:16

　　航空发动机在工作过程中,空气中的雾霾、盐分等悬浮颗粒物会被吸入到发动机内涵道中,这些颗粒物会附着在压气机叶片及壁面形成积垢,气路部件积垢会降低发动机工作效率,导致发动机油耗升高,严重时会引发喘振、发动机空中停车等故障。航空发动机在翼清洗是一种清除积垢的有效方法,但国内学者对积垢清除机理研究较少,对清洗流场边界层特性认识较浅,故本文针对发动机清洗流场边界层特性展开研究,并对清洗流场优化的参数进行实验验证。本文基于逆向扫描获得压气机流道模型,利用有限元软件划分网格,采用欧拉法对压气机叶片清洗流场进行数值研究,分析不同清洗工艺参数对流场边界层特性影响。建立清洗流场与叶片表面垢质颗粒冲刷力学模型,并通过发动机叶片清洗实验台验证清洗工艺参数对叶片清洗效果影响。论文主要开展了以下几项工作:(1)分析垢质颗粒在清洗流场中作用力,构建垢质颗粒冲刷力学模型,建立颗粒临界流体速度模型来预测垢质颗粒的去除。(2)通过逆向扫描获得CFM56-7B发动机一级压气机动叶和静叶叶片模型,建立发动机一级清洗流道模型。分析不同网格、控制方程和湍流模型的选择对清洗流场数值模拟精度和准确性的影响,选择适合于在翼清洗工况的网...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1航空发动机积垢叶片

中国民航大学硕士学位论文1第一章绪论1.1研究背景和意义近年来，我国民航事业发展迅速，飞机已经成为一种方便快捷的交通工具。航空发动机是飞机的重要组成部分，且其内部结构复杂，因此对航空发动机提出高性能要求，其健康状态对保证飞行安全有重要影响[1]-[2]。航空发动机长期在地面和空中....

图1-2在翼清洗

中国民航大学硕士学位论文2在翼清洗效果与清洗设备性能密切相关，国内航空公司目前在役设备较为简陋，清洗效果差。中国民航大学自主研制了航空发动机在翼清洗装备，如图1-2在北京Ameco清洗试验，对比飞机发动机排气温度裕度（ExhaustGasTemperatureMargin，简称E....

图1-3发动机清洗节约燃油量清洗液可使用脱矿水、水基清洗剂和溶剂清洗剂

月、九月定期进行发动机水洗。发动机厂商在维修手册中也给出一些建议，通用电气公司在CF6-80C2发动机维修手册中，推荐每500次循环对发动机进行一次水洗[46]。Basendwahet.al[47]分析了压气机在线清洗导致的停机损失和材料成本的增加，将这些损失和积垢造成的燃油成本....

图2-1边界层示意图

中国民航大学硕士学位论文8第二章边界层内积垢清除机理分析航空发动机在翼清洗过程主要发生在叶片表面边界层内，边界层内流体与积垢颗粒作用过程与在翼清洗效果好坏密切相关。通过开展边界层内积垢清除机理分析研究，对积垢力学模型分析建模，研究积垢在流体作用下的清除过程，能够为优化清洗工艺参数....

本文编号：3919813