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2021年是伟大的中国共产党成立100周年,是全面建成小康社会的第 一个百年目标实现之年.在这个特殊的年份,《航空发动机》主办单位中国航 发沈阳发动机研究所迎来了建所60周年.
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针对初始设计阶段预测轮盘变形需要,发展了一种基于有限体积法的航空发动机轮盘瞬态变形快速计算方法,在Matlab平台编制了预测代码,利用该方法模拟了单轴发动机瞬态加速中的涡轮盘热浸润过程以及轮盘变形响应。模拟结果表明:采用该方法可较好地预测结果,适用于航空发动机方案设计。参数影响分析表明:换热系数以及时间间隔影响轮盘温度水平, 高热传导率降低了径向温度梯度, 初始温度对于盘心及中部温度有决定作用, 与等厚轮盘相比,典型轮盘剖面能降低应力水平。特定条件下的变形预测结果表明:不同因素有不同程度影响,其中初始温度
针对某双转子涡扇发动机转子叶片-机匣碰摩振动问题,建立了新型叶片-机匣碰摩的力学模型。将所提出的碰摩模型应用于某型发动机转子-支承-机匣整机模型中,开展了高压涡轮转子叶片和高压涡轮机匣的碰摩仿真分析。分析结果表明:碰摩导致整机振动值较大幅度的增大,同时伴随着高压转子倍频和高低压组合频振动成分。对某发动机整机试车振动数据分析表明:其振动偏大主要是由于工作过程中转子和静子机匣的热变形不协调导致的高压涡轮转子叶片和高压涡轮机匣的碰摩引起的,主要特征表现为振动总量和高压基频振动的增大,同时伴随明显的高压2倍频振动
随着航空工业的发展,对发动机特别是涡轮叶片的性能要求也越来越苛刻。目前涡轮叶片的组织主要为柱状晶或单晶,采用定向凝固技术制造。由于合金元素种类繁多、叶片形状和内腔复杂,在制造过程中叶片容易产生各种铸造缺陷,如杂晶、大/小角晶界、雀斑等,导致叶片合格率低、研发周期长、制造成本高。数值模拟技术作为一种低能耗、高效率、短周期的研究方法,能有效预测缺陷产生,优化涡轮叶片定向凝固工艺,提高成品率。介绍了高温合金涡轮叶片定向凝固模拟的物理数学模型,总结了国内外航发叶片成形过程中数值模拟技术的研究进展,并对其发展方向进
针对统一建模语言UML课程在传统教学模式下存在的问题,深入分析原因,提出采用基于“MOOC+SPOC+雨课堂+QQ课程群”的混合式教学模式开展教学改革,阐述如何进行混合式教学设计,以“类图”知识单元为例介绍混合式教学实施过程,最后说明效果以及需要持续改进的地方。
为了在风扇气动设计阶段快速评估噪声,给出了1种具有工程适用性的风扇激波相关噪声分析方法,该方法利用相对坐标系下静压的周向分布与绝对坐标系下固定观测点感受到的静压脉动的等价关系,以3维黏性流体力学定常仿真为基础,在保证足够网格分辨率的条件下得到详细流场信息,采用波分解方法将压力脉动分解为向上游和下游传播的2部分,从而避免数值边界反射的影响,进而完成对风扇激波相关噪声的评估。采用该方法研究了不同转速、不同负荷状态下风扇噪声的演化特点和传播规律,将计算结果与试验结果进行了对比分析。结果表明:当只有低阶径向模态被
针对创新人才不足的问题,通过课程的混合式教改,改革教学模式和创设知识转化场域,利用学习主体在知识和技能学习过程中的社会化、内外、外化、融合化趋势,培养学生的知识累积、转化和创造能力,探索信管专业大学生创新素养培育。
动密封技术是航空发动机关键技术之一,对发动机整体性能具有重要影响。气膜密封结构是一种性能先进、潜力巨大的航空发动机密封型式。介绍了几种典型气膜密封结构的工作原理、结构特点和发展历程,分析其在航空发动机上应用中的存在的优势和问题。从理论研究、试验研究2方面综述了国内外气膜密封技术的发展现状。对航空发动机气膜密封技术的发展现状和需要关注的研究方向进行了总结,表明气膜密封是航空发动机密封技术中具有巨大发展潜力的重要方向,但已有的大部分气膜密封技术尚不能满足高性能航空发动机的技术需求,仍需要加快相关基础技术的研究
为了提升计算机辅助的自动优化设计技术在航空发动机涡轮设计中应用的有效性,基于计算机辅助设计技术、CFD仿真技术和智能优化算法,构建了集2维叶型设计优化和3维优化于一体的轴流涡轮设计优化体系。采用结合几何参数法和非均匀B样条曲线发展了鲁棒性强、适应范围广的基元叶型参数化造型方法, 结合自动结构化网格剖分、高精度CFD求解程序和智能优化算法,开发了针对工程的高效涡轮2维叶型设计优化软件, 以基元叶型为基础,发展了包括涡轮叶片3维积叠、扭转及子午流道型线调整的涡轮3维参数化方法, 耦合商业CFD软件和智能优化算
针对概念设计阶段涡扇发动机开展反推力装置设计的需要,对加装反推力装置对总体性能的综合影响开展了初步分析。选取大涵道比发动机CFM56为对象建立基准发动机模型,借助克兰菲尔德大学总体性能仿真软件Turbomatch,分析了其对发动机压缩部件、涡轮及排气系统的性能影响,提出采用流动面积和流动损失作为反推力装置的设计要求。在正、反推力状态下对发动机推力进行评估,结果表明:理想状态下发动机提供的反推力可达最大起飞推力的50%以上。为了获得涡扇发动机配装反推力装置的不利影响,建立包括反推力装置在内的推进系统质量评估
针对如何培养工程应用型人才的研究能力问题,提出基于应用项目设计研究性学习任务,聚焦研究能力设计课程评价体系,运用两阶段评价方法增进学生对研究方法的理解和认知,通过前述三者结合培养研究能力的方法,并结合数据结构课程的教学实践,介绍培养工程应用型人才研究能力的具体举措并说明成效。