航空发动机复杂涡轮盘腔内流传热特性精细计算及降维建模研究文献综述

 2021-11-01 21:09:44

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1课题研究背景及意义自从20世纪人类发明飞机后,寻求更强大、更耐久的动力装置便是人类不断研究的动力。

现如今,燃气涡轮发动机占据航空动力的主导地位,既是兼顾知识密度和军民两用的高科技产品,也是一个国家的综合实力的体现[1]。

现代燃气轮机为了获得更高的热效率,涡轮入口的温度不断提高。

在21世纪初期,航空飞行器仍将以燃气轮机为主要动力装置,发动机将朝着提高性能、增加推重比和降低成本的方向发展[2,3],为了提高航空发动机的推力与效率,必须要提高涡轮入口的温度。

涡轮是航空发动机的重要高温部件。

先进的发动机中有各种各样的涡轮盘腔结构,一般有高压冷却气流穿过这些盘腔,对其进行冷却并起防止高温燃气进入涡轮盘腔的封严作用[4]。

旋转盘腔内部的流动和传热过程十分复杂,涉及到涡轮盘的冷却和盘腔封严结构设计,对于设计人员而言,要对涡轮盘的结构强度和零部件的疲劳寿命进行分析,也必须掌握详细的有关涡轮盘的内部流动和传热的特征。

此外,计算流体力学和计算传热学的发展也要求对这类流动和传热通过实验或数值计算等手段,更深入地了解其流场和温度场的基本特性,以校正紊流模型和计算方法[5,6]。

航空发动机数值仿真技术,是信息技术与计算机技术在航空发动机上的综合运用。

其目的在于,以该项技术为核心,建造一个航空发动机数值仿真技术平台。

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