单叶轮微涡扇发动机优化设计.doc
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单叶轮微涡扇发动机优化设计,3.1万字62页本文对于数十公斤推力量级的、工程技术难度适中的、低增压比的一种单叶轮微型涡扇发动机，进行了总体气动布局分析和结构可行性研究，热力循环优化设计，总体气动设计及飞行特性模拟这三个方面的研究。在以上研究中，看到了微涡扇发动机不同于微涡喷发动机的的特殊点，由此提出了高低叶片、等效压气机...
内容介绍
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单叶轮微涡扇发动机优化设计
3.1万字 62页
本文对于数十公斤推力量级的、工程技术难度适中的、低增压比的一种单叶轮微型涡扇发动机，进行了总体气动布局分析和结构可行性研究，热力循环优化设计，总体气动设计及飞行特性模拟这三个方面的研究。
在以上研究中，看到了微涡扇发动机不同于微涡喷发动机的的特殊点，由此提出了高低叶片、等效压气机这两个新的概念和相应的研究思路，找到了解决问题的途径和方法。最终给出了一台40公斤推力级、低增压比为3.0的单叶轮微涡扇发动机的丰富数据和特性曲线。本文的内容为后续的微涡扇发动机部件设计研究奠定了基础。
目录
符号说明 1
1 绪论 2
1.1 微涡扇发动机研究背景 2
1.2 微涡扇发动机的研究目的 3
1.3 本文的主要内容 3
2 总体气动布局分析和结构可行性研究 5
2.1 总体气动布局分析 5
2.2 结构可行性研究 6
3 热力循环分析与优化 9
3.1 微涡扇发动机热力循环 9
3.2 循环优化程序运行流程 11
3.3 循环分析优化程序输入数据 13
4 总体设计程序分析 15
4.1 数学模型程序 15
4.2 平衡技术 18
4.3 QR分解法解线性方程组 21
4.4 等效压气机 22
4.5 喷管喉道面积的确定 23
4.5.1 尾喷管喉道截面积 23
4.5.2 外涵喷管喉道截面积 24
4.5.3 涡轮导向器临界截面积 24
4.6 输入文件的特点 24
4.6.1 调节计划的制定 25
4.6.2 计算过程控制参数 25
4.6.3 原始特性图和查图系数 25
4.7 压气机的“根升”和“根降” 27
4.8 主程序运行流程 29
5 微涡扇高度速度特性 30
5.1 计算结果列表分析 30
5.2 高度速度特性曲线 37
6 微涡扇飞行任务剖面特性和转速特性 40
6.1 飞行任务剖面特性 40
6.2 转速特性 44
7 最初设计方案的探索研究 49
7.1 转子系统稳定性的稳态研究 49
7.2 风扇—压气机和涡轮部件总体设计 51
7.2.1 风扇—压气机 51
7.2.2 涡轮 52
7.3 台架设计点与总体计算结果 53
结论 56
致谢 57
参考文献 58
参考文献
[1] G.C.Oates[美]著,张逸民,李燕生译.燃气涡轮发动机气动热力学理论及其应用（上册）.北京:国防工业出版社
[2] 单鹏,桂幸民,陈矛章.高性能小型涡扇发动机总体设计性能优化和压缩系统气动设计.北京:中国国防科学技术报告
[3] 单鹏.多变量推进系统数学模型中的矢量空间及其分解.航空学报
[4] 单鹏.多变量多轴多函道涡喷/涡扇推进系统内流特性部件法数学模型程序说明
3.1万字 62页
本文对于数十公斤推力量级的、工程技术难度适中的、低增压比的一种单叶轮微型涡扇发动机，进行了总体气动布局分析和结构可行性研究，热力循环优化设计，总体气动设计及飞行特性模拟这三个方面的研究。
在以上研究中，看到了微涡扇发动机不同于微涡喷发动机的的特殊点，由此提出了高低叶片、等效压气机这两个新的概念和相应的研究思路，找到了解决问题的途径和方法。最终给出了一台40公斤推力级、低增压比为3.0的单叶轮微涡扇发动机的丰富数据和特性曲线。本文的内容为后续的微涡扇发动机部件设计研究奠定了基础。
目录
符号说明 1
1 绪论 2
1.1 微涡扇发动机研究背景 2
1.2 微涡扇发动机的研究目的 3
1.3 本文的主要内容 3
2 总体气动布局分析和结构可行性研究 5
2.1 总体气动布局分析 5
2.2 结构可行性研究 6
3 热力循环分析与优化 9
3.1 微涡扇发动机热力循环 9
3.2 循环优化程序运行流程 11
3.3 循环分析优化程序输入数据 13
4 总体设计程序分析 15
4.1 数学模型程序 15
4.2 平衡技术 18
4.3 QR分解法解线性方程组 21
4.4 等效压气机 22
4.5 喷管喉道面积的确定 23
4.5.1 尾喷管喉道截面积 23
4.5.2 外涵喷管喉道截面积 24
4.5.3 涡轮导向器临界截面积 24
4.6 输入文件的特点 24
4.6.1 调节计划的制定 25
4.6.2 计算过程控制参数 25
4.6.3 原始特性图和查图系数 25
4.7 压气机的“根升”和“根降” 27
4.8 主程序运行流程 29
5 微涡扇高度速度特性 30
5.1 计算结果列表分析 30
5.2 高度速度特性曲线 37
6 微涡扇飞行任务剖面特性和转速特性 40
6.1 飞行任务剖面特性 40
6.2 转速特性 44
7 最初设计方案的探索研究 49
7.1 转子系统稳定性的稳态研究 49
7.2 风扇—压气机和涡轮部件总体设计 51
7.2.1 风扇—压气机 51
7.2.2 涡轮 52
7.3 台架设计点与总体计算结果 53
结论 56
致谢 57
参考文献 58
参考文献
[1] G.C.Oates[美]著,张逸民,李燕生译.燃气涡轮发动机气动热力学理论及其应用（上册）.北京:国防工业出版社
[2] 单鹏,桂幸民,陈矛章.高性能小型涡扇发动机总体设计性能优化和压缩系统气动设计.北京:中国国防科学技术报告
[3] 单鹏.多变量推进系统数学模型中的矢量空间及其分解.航空学报
[4] 单鹏.多变量多轴多函道涡喷/涡扇推进系统内流特性部件法数学模型程序说明
