摘要：在涡轮转静叶片排之间喷入冷气可以阻止高温燃气进入盘腔,但是冷气与主流的掺混损失对涡轮气动性能不利。本文采用数值计算的方法,研究了转静叶片排之间封严腔轴向位置和轴向间隙的变化对涡轮性能和端区流动的影响。结果表明,封严出流与主流的剪切作用形成了诱导涡,诱导涡随后发展成为通道涡并占据了端区二次流的主导地位。封严腔轴向位置和轴向间隙的改变使等熵效率和封严效率产生了相反的变化,因此在设计时要兼顾气动性能和冷却要求进行综合考虑。

摘要：发动机舱元组件热防护设计与分析是某型组合循环发动机的关键技术之一。首先提出元组件防热布置方案,同时辅以冷却空气主动热防护,根据某型组合发动机空油换热器实际情况,设置不同冷气质量流量,对某型组合发动机舱内喷口油源泵、燃油分布器、增压泵、燃油泵、喷口控制装置、作动筒进行热防护设计。在此基础上,运用商用软件FLUENT,进行了发动机舱及其元组件气动热力性能数值模拟研究。考虑辐射换热,研究冷却空气流量对舱内各元组件表面温度分布的影响。结果表明,辐射换热对发动机舱内各元组件表面温度分布影响很大;冷却空气能有效降低元组件壁面整体温度水平,但对壁面最高温度的降低效果有限,在通入最大冷气流量时,各元组件壁面最高温度降低了2%~8%,但仍远超工作要求;在当前的结构布置下,仅在发动机舱内通入有限流量冷却空气方案并不能够满足元组件的热防护需求,需要对发动机舱采取进一步的热防护措施。

摘要：基于V型缺口试样双轨剪切法设计了面内剪切试验方案,开展了莫来石纤维增强气凝胶复合材料的室温面内剪切和弯曲性能试验,采用数字图像相关方法对试样表面的位移场和应变场进行测量,并分析了力学行为和破坏模式。结果表明:设计的试验方案可以在测试区域获得均匀的剪切应变场,适用于莫来石纤维增强气凝胶复合材料的面内剪切性能测试。试验获得的面内剪切模量和强度分别为248 MPa和0.95 MPa,弯曲模量和强度分别为294 MPa和2.08 MPa。面内剪切载荷下,试样的裂纹萌生于缺口尖端附近,并沿两缺口连线方向扩展。根据弯曲正应变场的分布特点,发现试样中性层与几何对称面不重合,验证了该材料拉压模量不同的性质。采用数字图像相关方法获得的中性层位置和理论计算值比较接近,相对误差在10%左右。

摘要：设计了适用于某驻涡燃烧室模型的喷油杆,对该喷油杆进行了冷态雾化试验,在不同的气液比、不同的气体和液体压力下研究了喷油杆的雾化性能.通过计算流体动力学(CFD)方法对驻涡燃烧室进行了冷态和热态的数值模拟,得到了燃烧室内部的速度场、温度场和质量分数分布.计算结果表明:该燃烧室设计合理,结构紧凑,燃料燃烧充分,凹腔试验件的壁温分布较为理想.得到了总压损失和出口温度分布的变化规律:燃烧室的总压损失略偏大,出口温度分布较为均匀.并对出口温度分布的规律进行了试验验证,研究结果可以为驻涡燃烧室的工程应用提供参考.

摘要：针对高空台飞行环境模拟系统的温度和压力在整个工作包线内的鲁棒性能控制问题,提出了一种基于LMI极点配置的PI增益调度控制设计方法。在考虑变比热容腔微分方程、管道热传导、调节阀流量特性、液压伺服动态、传感器增益对飞行环境模拟系统造成的建模不确定性的基础上,建立了完整、准确的飞行环境模拟系统非线性模型;对非线性模型进行了线性化,并根据线性模型推导了基于LMI极点配置的PI控制器设计算法;在飞行环境模拟系统的工作包线内选取了36个稳态点设计了基于LMI极点配置的PI增益调度控制器;设计了两种飞行环境模拟试验来验证设计的PI增益调度控制器的鲁棒性能。仿真结果表明,飞行环境模拟系统温度的稳态误差和动态误差均小于0.1%,压力的稳态误差小于0.5%,动态误差小于0.7%。

摘要：与单叶轮风轮机相比,对转双叶轮风轮机具有更高的风能利用率,文章在直叶片对转风轮机试验研究的基础上,采用数值模拟的方法研究了扭曲叶片对风轮机气动性能的影响规律。计算结果表明,扭曲叶片能在一定程度上提高对转风轮机的性能。当叶轮采用扭曲叶片时,通过模拟扭转角、叶尖速比和来流风速对风轮机输出功率的影响,优化出了进行后续试验研究的前级叶轮设计参数:扭转角θ为15°、叶尖速比λ为0.5。

摘要：升力体布局常见于航天器的设计中,在低速领域较少应用;但其紧凑的布局,巨大的升力体面积,充足的载物空间,翼身一体化的设计思想,都使具有在种类繁多、功能多样的无人机领域获得广泛应用的潜力。设计了一种碟形升力体,并对其低速气动性能进行了风洞试验研究,获得了其升力、阻力、升阻比特性和静稳定特性的试验数据,并对其进行了分析。试验结构表明,碟形升力体具有较好的气动性能,已经具备一定的实用性。还以碟形升力体的研究结论为依据,对低速升力体的特点及其在无人机领域的应用前景进行了分析和论述。

摘要：对于存在多个彼此间具有相对运动物体的轴流压气机流场,其非定常旋涡流动的时空结构存在两种可能的流态,即:复杂的、无序的非定常自然流态与简单的、有序的非定常耦合流态。在一定条件下,合理组织流场中上游非定常绕流与下游分离旋涡之间的耦合关系,可促使无序的自然流态朝着有序的耦合流态转化,从而实现对压气机时均性能和流动稳定性的有效提升。针对上述多物体绕流间波-涡相互作用频率之间的耦合机理,分别在固定转速工况以及变转速工况两种情况下,在低速压气机试验台展开了实验研究。实验结果表明:在设计转速工况,有效的波-涡耦合无量纲频率锁定在0.6—1.3范围内;在变转速工况,波-涡耦合作用的有效频率范围仍会锁定在无量纲激励频率等于1.0的最优方案。

摘要：为了提高压气机叶型负荷,提出了一种可控环量尾缘造型方法,该方法对叶型尾缘处弦长2%的区域进行特殊造型,通过改变流动后驻点位置从而提高叶型环量,增加叶型气流转角。在不同马赫数及雷诺数下进行数值模拟得到了一致的结论。数值模拟结果显示:以设计进气角D因子为0.52的叶型为基准叶型,采用可控环量尾缘造型后叶型气流转角可提高21%,同时总压损失基本无变化,部分叶型甚至在气流转角提高的同时总压损失有所降低。而当气流折转角相同时,可控环量尾缘可以比传统尾缘的总压损失更小。

摘要：为了改善传统的设计方法,获得最适当的总体参数,对某大涵道比涡扇发动机进行了优化。综合考虑了性能、结构、排放和噪声等多个学科,引入了总体与部件的协同设计思想;并通过探索总体与部件间的耦合协调机制及数据传递关系,提出了一种典型的优化策略;该策略将高维复杂较大的系统问题转化为3个易于处理的子系统问题。此外,基于Isight软件建立了对应的优化平台。经过15 362 s计算,优化收敛结束,共得到了782个可行解,包括133个Pareto解。表明提出的优化方法具有"先优化后决策"的优点,能够快速有效地得到系统最优解,能够综合考虑性能、结构、排放和噪声等多个学科;能够有效平衡5个冲突的指标,进而得到适当的总体参数。