摘要：在一定的飞行条件和气象条件下,航空发动机的进气部件会出现结冰现象,导致发动机性能恶化甚至危及安全.目前,防止发动机结冰的方法主要包括压气机热气防冰和电加热防冰,不可避免地要消耗用于做功的高压空气或高品位电能.本文开展利用发动机废热防止整流罩结冰的高效低能耗的新型防冰方法研究.提出了一种旋转整流罩热管防冰系统结构,建立了描述旋转整流罩热管防冰系统流动与传热现象的数学模型与设计方法,研制了典型旋转整流罩热管防冰系统原理样机;系统地开展了旋转整流罩热管防冰系统性能的数值模拟和冰风洞条件下样机防冰性能的实验验证,分析研究了发动机转速和传热量等因素对发动机整流罩热管防冰系统性能的影响.结果表明,本文建立的旋转整流罩热管防冰性能模型可以较好地预测防冰系统的性能,建立的防冰样机满足设计气象条件下的防冰要求,证明了旋转整流罩热管防冰技术的可行性.

摘要：航空发动机在高空结冰气象条件下工作时,其进口部件,如进气道、整流支板、帽罩以及压气机前几级叶片会因为冷空气中液态水滴的撞击和聚集而在表面产生积冰,严重影响发动机的工作性能和飞行安全。采用数值模拟方法,对整流支板和帽罩在相应工作状态下的积冰过程进行了三维数值计算。较小尺寸水滴会增大部件表面的水滴收集区和积冰覆盖区,而大尺寸水滴与固壁面的相互作用带来子水滴的返流和再附着,造成局部表面水滴收集率下降.模拟得到不同因素在相应条件下对部件表面的积冰覆盖范围和厚度分布影响,为发动机防/除冰系统的设计提供理论指导。

摘要：通过在涡轮盘腔内部增加叶片的方式改变盘腔内部流动结构,从而降低旋转系下的相对总温。针对不同叶片结构对涡轮盘腔内部流动的影响开展数值模拟研究。结果表明:叶片叶型结构设计对内部流场的影响较大,旋流比为影响的主要因素,旋流比接近于1时,增压温降效果最好;导流叶片叶型的差异对总温降增压效果的影响明显;叶片进出口半径对预旋系统整体性能有一定影响。

摘要：针对飞机电作动机构在工作过程中发热严重的情况,开展了相关散热技术研究。利用试验数据拟合出电作动机构产热量的经验关系式,提出基于热管-燃油系统的飞机电作动机构冷却方法,建立描述电作动机构散热系统流动与传热过程的数值模型,并验证了其可靠性。通过数值模拟研究不同因素对散热系统散热性能的影响规律,结果表明:数值模拟与试验误差在14.6%以内;与自然对流散热相比,热管-燃油散热方式可使电作动器温升降低12.61%,对于驱动器,风扇冷却效果优于热管-燃油散热方式;当热管等效导热系数达到7000 W/(m·K),电作动机构已达到较好的散热状态,继续增大热管等效导热系数对提高散热系统散热性能效果不明显。研究可为电作动机构高效散热系统的设计提供参考。