叶片加工误差及数据传递对压气机气动性能的影响

发布时间：2017-09-10 02:21

  本文关键词：叶片加工误差及数据传递对压气机气动性能的影响

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【摘要】：随着压气机设计性能的提高,压气机叶片弯、扭、掠程度加大,叶片趋于更薄,压气机叶片成为航空发动机中数量最多、加工难度最大的关键零部件之一。在压气机叶片的研制过程中,不可避免的数据传递过程和加工过程中的误差对于压气机乃至整台发动机的气动性能以及经济性等都有十分重要的影响。因此,研究叶片加工误差和数据传递对气动性能影响具有重要意义。本文结合我国现有的叶片加工的工艺体系,针对压气机叶片加工过程中出现的误差以及叶片数据传递过程中所产生的误差,开展了以下几个方面的工作:1.深入分析了现代航空发动机压气机叶片的加工与检测过程,发展了基于坐标检测方法的叶片误差分析方法,并编制了叶型参数分析程序和线轮廓度误差计算程序,分析了叶片误差的分布规律。2.以平面叶栅为研究对象,采用单因素法研究思路,数值研究了不同误差类型对平面叶栅气动性能影响的敏感性。大量数值计算结果表明:叶片轮廓正误差对性能不利,叶片前缘是误差影响气动性能的敏感部位,高马赫数下叶栅气动性能对误差的敏感性更强。3.分析了压气机叶片从设计到生产的数据传递过程,编制了叶片数据转换程序以对转压气机实验台为研究对象,讨论了插值方法等因素对数据传递精度的影响以及数据传递误差量级和分布规律;数值研究表明,数据传递误差对气动性能的影响较小,但由于前后缘的重新拟合对压气机气动性能的影响比截面直接插值造成的影响大。
【关键词】：叶片加工误差 气动性能 敏感性 数据传递 数值模拟
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V233
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 研究背景及意义7-9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.2.1 国外研究现状9-13
• 1.2.2 国内研究现状13-15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 第二章 压气机叶片加工误差分析17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 压气机叶片的结构特点17-18
• 2.2.1 叶片三维结构17-18
• 2.2.2 叶型截面及其几何参数18
• 2.3 压气机叶片的加工方法18-20
• 2.4 叶片的检测方法20-21
• 2.5 叶型误差分离及计算方法21-23
• 2.6 叶型参数分析方法23-26
• 2.7 加工误差的测量与分析26-29
• 2.8 本章小结29-31
• 第三章 叶片加工误差对平面叶栅气动性能的影响31-53
• 3.1 引言31
• 3.2 算例介绍31-32
• 3.3 加工误差对叶型几何参数的影响32-33
• 3.4 单因素误差模型33-35
• 3.5 数值模拟方法介绍35-36
• 3.6 计算结果分析36-51
• 3.6.1 叶型扭转误差对气动性能的影响36-37
• 3.6.2 叶型均匀轮廓度误差对气动性能的影响37-41
• 3.6.3 前后缘加工误差对气动性能的影响41-49
• 3.6.4 弦长误差对气动性能的影响49-51
• 3.7 本章小结51-53
• 第四章 叶片数据传递对压气机气动性能的影响53-69
• 4.1 引言53
• 4.2 叶片数据传递过程53-55
• 4.3 算例介绍55
• 4.4 影响叶片数据传递精度的因素研究55-59
• 4.4.1 插值方法55-56
• 4.4.2 等高截面数56-58
• 4.4.3 截面点数58-59
• 4.5 叶片数据传递误差分析59-63
• 4.5.1 设计截面插值到生产截面的误差分析59-61
• 4.5.2 前后缘重新拟合的误差分析61-63
• 4.6 叶片数据传递对压气机气动性能的影响63-67
• 4.6.1 数值方法介绍63-64
• 4.6.2 计算结果分析64-67
• 4.7 本章小结67-69
• 第五章 总结与展望69-71
• 5.1 研究总结69
• 5.2 研究展望69-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士期间发表学术论文情况75-77
• 致谢77-78

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本文编号：824167