航空发动机共同工作特性及空气系统故障分析
发布时间：2017-09-17 15:49
本文关键词：航空发动机共同工作特性及空气系统故障分析
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【摘要】：航空发动机结构复杂,研究及设计涉及的学科比较广泛。其工作过程受外部及内部条件变化的影响,工作参数在不同状态下也会发生变化。本文主要研究对象是CFM56-2系列发动机,对发动机的共同工作特性和空气系统故障进行分析。本文通过对研究对象的分析,在不影响分析结果的情况下,对发动机工作过程进行一定的假设,建立了航空发动机部件级数学模型。发动机在实际工作时,因为工作状态的不同,发动机模型有稳态模型,用以研究稳态下的工作,和用以模拟动态下工作的动态模型。根据两种工作过程建立两种不同的共同工作方程,并对方程进行求解。在此基础上,对发动机的共同工作特性进行了分析,主要研究了发动机不同飞行条件对发动机性能参数的影响,发动机不同的截面控制参数对发动机性能参数的影响,及不同的控制规律下发动机工作结果的变化。航空发动机的空气系统是发动机在研究及设计时最重要的环节之一。对空气系统,本文详细介绍了空气系统的原理、结构。着重分析了VSV及VBV系统可能发生的故障,对VBV故障发生的可能情况及维护做了介绍。对VSV系统故障进行了分析,建模并仿真,并分析了VSV系统故障对发动机喘振的影响。研究结果表明,本文研究的航空发动机工作特性具有一定的实用性,可作为发动机实际操作时的基础。对空气系统故障的分析,可用于空气系统故障的排除及喘振的预防,保证发动机在整个飞行包线内,具有合适的工作环境,并对发动机的工作性能、可靠性及使用寿命具有重要作用。
【关键词】：航空发动机 共同工作 空气系统 故障分析 部件级模型
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V263.6
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 绪论9-14
- 1.1 研究背景及意义9-10
- 1.2 研究现状10-12
- 1.3 研究目标和论文内容12-14
- 1.3.1 研究目标12
- 1.3.2 研究具体内容12-14
- 第二章 航空发动机数学模型14-32
- 2.1 航空发动机数学模型14-17
- 2.2 部件法建模假设17
- 2.3 发动机部件特性17-20
- 2.4 数据修正系数20-21
- 2.5 气体参数计算21-22
- 2.6 发动机不同部件的数学模型22-31
- 2.6.1 飞行环境压力（静压），，环境温度（静温）22
- 2.6.2 进气道22-23
- 2.6.3 风扇（低压压气机）23-24
- 2.6.4 高压压气机24-25
- 2.6.5 主燃烧室25-26
- 2.6.6 高压涡轮26-28
- 2.6.7 低压涡轮28-29
- 2.6.8 外涵道29
- 2.6.9 混合室29-30
- 2.6.10 尾喷管30-31
- 2.6.11 发动机性能参数计算31
- 2.7 本章小结31-32
- 第三章 发动机共同工作求解及特性分析32-50
- 3.1 发动机的共同工作方程32-39
- 3.1.1 稳态共同工作方程建立33-34
- 3.1.2 参数处理34-35
- 3.1.3 求解35-38
- 3.1.4 动态共同工作方程建立38-39
- 3.2 航空发动机共同工作特性分析39-49
- 3.2.1 发动机增压比对发动机性能影响40-42
- 3.2.2 发动机的共同工作线42-45
- 3.2.3 不同控制规律下航空发动机共同工作特性45-49
- 3.3 本章小结49-50
- 第四章 空气系统故障分析50-61
- 4.1 空气系统50-57
- 4.1.1 可调放气活门（VBV）52-53
- 4.1.2 可调静子导向叶片（VSV）53-55
- 4.1.3 高压涡轮间隙主动控制（HPTACC）55-56
- 4.1.4 低压涡轮间隙控制（LPTACC）56-57
- 4.2 空气系统故障分析57-60
- 4.2.1 VBV系统故障57-58
- 4.2.2 VSV系统故障分析58-60
- 4.3 本章小结60-61
- 结论61-63
- 致谢63-64
- 参考文献64-69
- 作者简介69
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