摘要：本文介绍了串联式和并联式混合动力系统的基本原理与性能特点,对混合动力的性能优势来源进行了原理性阐述。针对混合动力的系统架构,分析了性能设计、控制系统、电机设计以及热管理方面的关键技术。航空燃气涡轮-电混合动力技术的发展,有可能对传统航空发动机领域产生颠覆性变革。需要打破原有航空发动机热力机械设计思维,将动力系统所涉及的推进、电能以及热管理进行融合设计,推动航空动力系统效能进一步提升。

摘要：燃气轮机和航空发动机被誉为是工业皇冠上的明珠,其研制水平是一个国家科技水平和综合国力的重要标志。随着燃气轮机和航空发动机工作效率和性能的不断提高,涡轮入口温度逐年上升,涡轮叶片暴露在更高的来流温度下。为使金属叶片在远超其熔点的温度中仍能安全运转,亟需发展高效的冷却技术。该文概述了燃气涡轮高效冷却技术及设计方法的发展趋势,提出了按照3个维度开展燃气涡轮冷却技术研究的思路,总结了本团队在冷却单元-气冷叶栅-整机多部件交互等方面的基础研究成果,搭建了基于实验数据驱动的高效高精度冷却结构设计平台,探索了以双层壁为代表的下一代冷却技术的特性和发展趋势。

摘要：采用参数化的建模方法对两级四列某舰用涡轮冷却叶片进行了冷却结构的设计。通过参数控制复杂涡轮冷却叶片能够方便快捷地生成几何模型，并且为后期冷却结构的修改也提供了极大的便利，参数建模是气冷涡轮叶片设计方法进行工程化应用的前提条件。应用分块化结构网格构造复杂涡轮冷却叶栅进行网格分区时既要保证易于生成高质量网格，又要注意不能过多增加网格分区，增加计算误差。冲击冷却和气膜冷却等措菔能够有效保证叶片正常工作，蛇形通道加扰流肋片能够提高叶片的冷却效果。

摘要：采用三维数值方法,对小展弦比、考虑冷却的燃气涡轮弯曲导叶进行了三维流场模拟,通过对比分析不同的叶片弯曲方案,以探讨叶片弯曲控制二次流动、减小损失的机理。结果表明,由于导叶的径向二次流影响范围较小,正弯设计对叶栅气动性能的改善效果优于反弯;正弯设计能有效降低上端区的损失,最大降幅接近5%,而正弯和反弯设计都对下端区流动和损失影响较小。采用正弯设计后叶片吸力面的冷却效果变化不大,但显著降低了压力面的冷却效果,使得高温区域增加。

摘要：基于特性方程建立了一种能够达到设计精度要求的快速简单的涡轮数学模型,用Modelica语言和Dymola编译器实现了涡轮的建模和性能仿真。通过一个发动机系统级模型的仿真实验,验证了涡轮模型的有效性。结果表明;采用建立的性能仿真数学模型能够模拟涡轮性能,并能够实现非设计转速小流量工况下的性能仿真;建立的涡轮级模块具有典型性、独立性、通用性和可连接性,能够满足快速搭建航空动力系统的系统级动态模型的需要。

摘要：介绍了燃气涡轮用高温高速轴承的技术要求和工作条件，论述了轴承设计时，参数选择需考虑的有关因素，并对设计的高温高速轴承进行试验机试验和主机试验。结果表明，新开发的高温高速轴承性能良好。

摘要：航空涡轮轴发动机的燃气涡轮叶片在工作中需要承受严酷的负荷,其工作可靠性直接影响飞行安全。针对燃气涡轮叶片断裂故障,通过开展故障件失效分析、发动机参数判读、测试数据复查复测以及发动机整机串装对比试车,确定故障肇事零组件。结合开展的燃烧室性能仿真计算结果和燃烧室部件性能试验测试结论,相互印证进一步确认故障失效模式。结果表明:涡轮叶片发生断裂的原因主要是火焰筒外壁的旋流槽尺寸超差导致燃烧室出口温度场不均匀,径向温度分布系数RTDF较大,使得高温区向燃气涡轮叶片高应力区偏移,导致叶片在偏离设计状态下工作提前失效。采取的旋流槽尺寸100%复验和增加燃气涡轮出口温度限制等措施,有效降低发动机的制造分散度,提高发动机热端部件的工作可靠性。

摘要：运用数值模拟的方法对设计的一双轴两级涡轮的三维设计进行了分析。分析的结果表明 :叶片子午流道曲率变化、叶片弯曲和掠以及叶片型线曲率分布是相互影响和相互制约的 ,它们都是进行叶片三维设计的有效方法 ,针对具体问题 。

摘要：本文介绍的燃气涡轮特性计算方法可用来计算单级涡轮和多级涡轮特性。其中考虑了冷气掺混对涡轮特性的影响,非设计状态下亚音速和跨音速涡轮不同的损失特性,攻角变化的影响,落后角的变化以及多级涡轮特性级间的相互关系。文中提出了马赫数对损失修正的经验关系式。本文以双级涡轮特性计算方法为例进行介绍。用本方法计算了亚音、跨音、单级、双级、有冷却和无冷却五种涡轮的特性。在设计点,计算结果的精度在1％以内,与有试验特性的涡轮相比较,在设计点附近及常用工况内,计算结果与试验曲线吻合较好。

摘要：为了提高发动机热效率和推进效率 ,涡轮前温度和压气机压比逐年不断增长 ,涵道比不断提高 ,未来航空发动机的循环参数将进一步提高热效率和推进效率。部件技术在增压系统的设计方面 ,民用发动机总增比迅速提高。军用机的风扇压比不断提高。燃烧部件普遍采用短环型 ,但减轻重量已不是发展方向。对民机降低污染提出了更高要求。涡轮部件要求不断提高涡轮前温度 ,改进冷却方法 ,选用新型材料。喷管采用推力换向喷管。控制系统全权限电子数字式控制系统的投入使用给发动机设计带来了新的自由度。结构设计要充分利用材料 ,零件强度分析按其真实工作条件进行。试验技术要把计算和试验很好地结合起来 ,二者相辅相成。先进的发动机应按照系统工程的观点与飞机进行一体化设计并要求各学科综合。