某小型大涵道比发动机涡轮叶片寿命预测
发布时间：2021-06-05 17:42
现代航空已经进入了相对成熟的阶段,其中发展较为迅速的新兴产业就是通用航空。通用航空的迅速崛起也推动了小型飞机的普及过程,而与之相匹配的动力装置小型大涵道比发动机也在民航领域备受关注。涡轮部件是飞机主要的动力来源,和压气机、燃烧室共同组成核心机。其工作环境是极其恶劣的,直接和燃烧室所排出的高温燃气相接触,承受温度交变和应力交变。因此,对涡轮叶片的寿命进行估计是发动机性能研究的重点内容之一。本文结合实际条件,选择已有材料数据较多的某小型大涵道比发动机为研究对象,首先利用两种工具对飞行循环数据进行处理。第一种是基于部件之间逻辑关系建立的发动机数学整机模型,结合雨流计数法可以得到循环转速谱和涡轮进口处温度谱。第二种方法是利用有限元软件模拟涡轮叶片流热固的耦合情况,即对流体力学、热力学和固体静力学三者同时进行研究分析。根据涡轮叶片实际三维参数在Solideworks中建立叶片三维模型,再基于数学模型给出的进出口条件,对实际运行下涡轮的性能参数变化进行模拟。最后将模拟得到的数据带入到涡轮叶片寿命预测的模型,对涡轮叶片的疲劳寿命、蠕变寿命和疲劳/蠕变寿命进行计算。最终得到一次循环下该小型大涵道比发动...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
湾流公司的G650小型飞机
小型轻型公务机领域的几大巨头分别是：庞巴迪、湾流、达索和豪客比奇，每个公司都有自己代表的机型。例如湾流（GulfstreamAerospace），其产品支持度曾屡次斩获整体排名的首位[7]，如图 1-1 所示，经典机型 G650。以及豪客比奇的 XP 系列，如图 1-2，是豪客比奇（HawkerBeech craft Corporation）的 900XP，曾被某杂志评为年度最佳称号[8]。现如今，高效率著称的社会提供给了小型飞机越来越多的发展机会，小型飞机在全世界范围的普及受到了很大的推动，这也是在通航领域小型轻型商务机越来越受青睐的原因。
发动机所产生的推力就越大，缺点则是只适合高速情况，噪音大。涡扇发动机是基于涡喷发动机改善发展所应运而生的。他和涡喷的区别在于，在外形的设计上，加入了外涵道，改变了发动机的动力产生来源，如图2-1。涡扇发动机的推力是内涵道和外涵道共同作用的结果，运行过程中两者皆会产生推力，但外涵道所提供的推力大约图 2-1 涡扇发动机侧面结果剖面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]民航大涵道比涡扇发动机三大特性分析[J]. 赵军,付尧明,唐庆如. 计算机测量与控制. 2018(02)
[2]中国公务机市场发展现状分析——2017 JSSI中国公务航空管理与维修年会[J]. 李璇. 航空维修与工程. 2017(10)
[3]C919飞机噪声边线衰减的预测研究[J]. 闫国华,孙慧. 机械研究与应用. 2017(03)
[4]郑州上空的“鹰”[J]. 贲道春. 军事记者. 2017(06)
[5]航空发动机涡轮叶片损伤分析[J]. 杨晓军,王瑛琦,刘智刚. 机械工程与自动化. 2017(03)
[6]航空发动机涡轮叶片测量评估的多样本融合方法[J]. 张强,蒋睿嵩,汪文虎,赵德中. 铸造技术. 2017(04)
[7]现代民机结构设计新技术研究——以波音787/空客A380为例[J]. 宋昱杞. 中国战略新兴产业. 2017(08)
[8]现代民航客机的诞生[J]. 鸿飞,孙昊牧. 今日民航. 2017(01)
[9]基于雨流计数法的疲劳寿命预测[J]. 徐敏敏,杨春兰,段月星,王永康,黄伟,麻芳兰. 机械设计与研究. 2016(05)
[10]金属材料高温蠕变—疲劳损伤研究进展[J]. 石红梅. 机电技术. 2016(04)
博士论文
[1]基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春.电子科技大学 2017
硕士论文
[1]基于管网的涡轮叶片复合冷却结构改进设计[D]. 孙彦博.哈尔滨工业大学 2017
[2]小型民用大涵道比涡扇发动机建模技术研究[D]. 张登稳.中国民航大学 2016
[3]航空发动机涡轮叶片的强度分析和寿命预测[D]. 王小宏.兰州理工大学 2016
[4]材料热疲劳—蠕变性能评价方法研究[D]. 何歆.中国民航大学 2014
[5]小型公务机用涡轮风扇发动机总体方案设计及性能仿真[D]. 余海生.哈尔滨工业大学 2013
[6]航空发动机叶片蠕变寿命预测与可靠性分析[D]. 赵鹏.东北大学 2013
[7]DD3单晶镍基高温合金蠕变寿命的预测[D]. 张特.沈阳工业大学 2011
[8]大涵道比民用涡扇发动机部件级建模技术研究[D]. 钱德峰.南京航空航天大学 2010
本文编号：3212614
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
湾流公司的G650小型飞机
小型轻型公务机领域的几大巨头分别是：庞巴迪、湾流、达索和豪客比奇，每个公司都有自己代表的机型。例如湾流（GulfstreamAerospace），其产品支持度曾屡次斩获整体排名的首位[7]，如图 1-1 所示，经典机型 G650。以及豪客比奇的 XP 系列，如图 1-2，是豪客比奇（HawkerBeech craft Corporation）的 900XP，曾被某杂志评为年度最佳称号[8]。现如今，高效率著称的社会提供给了小型飞机越来越多的发展机会，小型飞机在全世界范围的普及受到了很大的推动，这也是在通航领域小型轻型商务机越来越受青睐的原因。
发动机所产生的推力就越大，缺点则是只适合高速情况，噪音大。涡扇发动机是基于涡喷发动机改善发展所应运而生的。他和涡喷的区别在于，在外形的设计上，加入了外涵道，改变了发动机的动力产生来源，如图2-1。涡扇发动机的推力是内涵道和外涵道共同作用的结果，运行过程中两者皆会产生推力，但外涵道所提供的推力大约图 2-1 涡扇发动机侧面结果剖面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]民航大涵道比涡扇发动机三大特性分析[J]. 赵军,付尧明,唐庆如. 计算机测量与控制. 2018(02)
[2]中国公务机市场发展现状分析——2017 JSSI中国公务航空管理与维修年会[J]. 李璇. 航空维修与工程. 2017(10)
[3]C919飞机噪声边线衰减的预测研究[J]. 闫国华,孙慧. 机械研究与应用. 2017(03)
[4]郑州上空的“鹰”[J]. 贲道春. 军事记者. 2017(06)
[5]航空发动机涡轮叶片损伤分析[J]. 杨晓军,王瑛琦,刘智刚. 机械工程与自动化. 2017(03)
[6]航空发动机涡轮叶片测量评估的多样本融合方法[J]. 张强,蒋睿嵩,汪文虎,赵德中. 铸造技术. 2017(04)
[7]现代民机结构设计新技术研究——以波音787/空客A380为例[J]. 宋昱杞. 中国战略新兴产业. 2017(08)
[8]现代民航客机的诞生[J]. 鸿飞,孙昊牧. 今日民航. 2017(01)
[9]基于雨流计数法的疲劳寿命预测[J]. 徐敏敏,杨春兰,段月星,王永康,黄伟,麻芳兰. 机械设计与研究. 2016(05)
[10]金属材料高温蠕变—疲劳损伤研究进展[J]. 石红梅. 机电技术. 2016(04)
博士论文
[1]基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春.电子科技大学 2017
硕士论文
[1]基于管网的涡轮叶片复合冷却结构改进设计[D]. 孙彦博.哈尔滨工业大学 2017
[2]小型民用大涵道比涡扇发动机建模技术研究[D]. 张登稳.中国民航大学 2016
[3]航空发动机涡轮叶片的强度分析和寿命预测[D]. 王小宏.兰州理工大学 2016
[4]材料热疲劳—蠕变性能评价方法研究[D]. 何歆.中国民航大学 2014
[5]小型公务机用涡轮风扇发动机总体方案设计及性能仿真[D]. 余海生.哈尔滨工业大学 2013
[6]航空发动机叶片蠕变寿命预测与可靠性分析[D]. 赵鹏.东北大学 2013
[7]DD3单晶镍基高温合金蠕变寿命的预测[D]. 张特.沈阳工业大学 2011
[8]大涵道比民用涡扇发动机部件级建模技术研究[D]. 钱德峰.南京航空航天大学 2010
本文编号：3212614
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