摘要：高超声速强预冷航空发动机技术是1项具有巨大潜在技术优势的革命性动力技术,已成为高超声速动力的研究热点。调研了国外具有代表性的强预冷发动机技术发展脉络及现状,并对不同发动机方案的典型技术特征进行了分析与总结, 详细介绍了中国在强预冷航空发动机热力循环设计分析、紧凑强预冷器设计制造和试验、超临界氦叶轮机设计、宽域进排气系统优化设计及高效燃烧等技术方面的最新研究进展。国内外已有研究表明:高超声速强预冷航空发动机原理先进、综合性能优异,多项核心技术已取得重大突破,无"卡脖子"难题, 中国可进一步开展强预冷航空发动机核心系统和整机集成验证,提升强预冷航空发动机技术成熟度,为水平起降重复使用高超声速飞行器研制提供有力支撑。

摘要：为实现航空发动机内部热环境与热沉的有效交互,探究换热元件的流动换热特性。以航空发动机燃油系统回油冷却换热器为例,开展了小管径矩形翅片管式空气-燃油换热器流动换热性能试验研究。试验采用高温燃油与常温空气两股工质在换热器中进行能量交换,探究换热器在不同工况下的流动与换热性能,获取矩形翅片管式换热单元管外流动换热经验关联式。结果表明:矩形翅片管式换热单元的表面传热系数约为相同结构参数光滑管束换热单元的44%,且试验结构换热单元阻力系数高于光滑管束单元,在进行翅片管束换热器设计时应综合考虑翅片对流动换热性能的影响。试验获取的翅片管式换热单元管外努塞尔数经验关联式与阻力系数经验关联式拟合偏差均不超过5%,较为准确地反应了换热单元外侧的流动换热特性。

摘要：以小型车用J45涡轮增压器压气机叶轮为研究对象,采用五轴铣数控加工技术,研究复杂叶片型面的加工方法,完成对加工过程中的刀路轨迹等加工参数的规划,编制加工程序,加工出的叶轮实物表明所采用的加工方法简单高效,满足使用精度要求。进一步针对加工仿真及实物加工过程中出现的问题和难点,结合压气机叶轮几何设计,在满足气动性能要求前提下通过调整设计参数来改善加工质量,为考虑加工因素的压气机叶轮多学科优化策略提供了依据。

摘要：采用浸没边界法(IBM)对带有微型涡发生器(MVG)控制器的激波/湍流边界层干涉流动进行了大涡模拟(LES)。以来流马赫数为2.3的斜激波(由平板上方8°楔产生)为基本流动入射平板湍流边界层,通过在干涉区前布置MVG阵列来控制激波诱导的边界层分离。采用浸没边界法处理MVG的复杂几何,分析了MVG尾迹区平均流速度剖面,雷诺应力,瞬态旋涡结构。结果表明:时均流场显示MVG尾迹区存在一对对转的主流向涡,流向涡加剧了边界内的动量交换从而增加了边界层抗分离能力,而瞬态流场则反映出MVG尾迹区的剪切层由于Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性会卷起为一列展向旋涡。

摘要：为了研究一种小型发动机回流燃烧室弯曲段外壁的冷却方式特性以及不同冷却方式对燃烧室出口温度分布的影响,通过在模拟设计点工况下的温度分布试验对比分析大弯管壁气膜冷却及冲击/发散冷却对出口温度场的影响趋势。试验结果表明:采用气膜冷却和冲击/发散冷却方式大弯管壁的燃烧室出口温度场均呈现出三个明显的展向偏移热区,符合燃烧室出口温度的一般规律。采用冲击/发散冷却的方案具有较低的热点,其温度热区沿径向和展向更加均匀,温度梯度小,贴近壁面的温度与热区中心之间过渡平缓,热区中心温度比气膜冷却低,出口气流在径向和展向均有更加优异的扩散性。

摘要：针对高温高压燃烧实验间中的排气噪声,在前期降噪尝试和频谱测量确定了噪声源基础上,设计了由多孔共振腔和多孔排气管组合的消声器,消除由临界孔板产生的刺耳的高频阻塞噪声,降低噪声总声压级。经实验测定,噪声的折合声压级降低了21 dB,取得明显降噪效果。不同消声器的组合为实验室的排气降噪提供了参考。