GE测试前扫风扇技术

GE测试前扫风扇技术

一、GE公司试验前掠风扇技术(论文文献综述)

梁春华[1](2000)在《国外风扇/压气机掠形叶片技术的发展》文中研究表明介绍了GE、PW、RR和CFMI等公司风扇/压气机掠形叶片技术的开发和最新进展,论述和比较了前掠叶片和后掠叶片在效率和失速裕度方面的特点。

张金环[2](2018)在《高压比吸附式风扇级气动优化设计》文中研究说明高负荷、高效率压气机/风扇设计是航空发动机实现高推重比、低油耗的关键技术。压气机/风扇负荷越高,叶片通道内逆压力梯度越大,叶片吸力面和上下环壁附面层越厚、越容易产生流动分离。采用附面层吸附方法控制附面层发展,可有效提高级负荷和级效率。本文研究吸附式风扇气动优化设计方法;建立适用于高负荷吸附式风扇优化设计平台;为了验证吸附式风扇气动优化设计方法,进行了高压比吸附式风扇级气动设计。主要研究工作和研究内容如下:1、吸附式风扇级气动优化设计方法研究通过吸附式风扇气动优化设计方法研究,建立完整的适用于高负荷吸附式风扇级设计平台,该平台包括S2流面通流设计模块、二维叶型(平面、S1流面回转面)设计模块和三维叶片优化设计模块。在S2流面通流设计时,由于常规损失模型不适用于吸附式压气机/风扇设计,本文提出采用损失反馈的方法,即将吸附式风扇转子/静子的实际损失/效率沿径向分布作为S2流面通流设计的损失模型。二维叶型设计方法采用优化设计方法,将叶型几何参数与吸气参数均作为设计变量进行耦合优化设计,以考虑叶型参数与吸气参数的相互影响。三维优化设计将叶片沿叶高型面的几何参数、积叠线弯掠、吸气参数、子午面几何参数均作为设计变量来考虑叶片几何参数和吸气参数的相互影响;并通过一吸附式静子叶型优化设计实例,验证了耦合优化效果优于不耦合优化,表明在常规非吸附式叶型去寻找最佳吸气位置和吸气量不是最佳设计方案。2、数值最优化方法改进由于数值最优化算法采用遗传算法,其按照概率随机逼近全局最优个体,因而搜索效率低、局部搜素能力较差,影响寻优效果。为了提高遗传算法寻优效果,提出两种改进方法。第一种方法,利用单纯形法局部寻优能力强的特点来提高原遗传算法的局部寻优能力。在遗传算法进化中,采用遗传算法生成的优化个体构成单纯形,在单纯形内部进行一维搜索,生成的若干个体取代遗传算法生成的劣质个体;实现单纯形法与遗传算法更强耦合,提高优化方法的局部寻优能力。首先通过典型测试函数测试改进遗传算法寻优效果;进一步将改进遗传算法应用于吸附式叶型优化设计,吸附式叶型优化涉及到叶型型面、吸气位置与吸气量优化变量较多且差异性大,因此寻优难度相应较大,验证了改进遗传算法的寻优效果优于原遗传算法。第二种方法,利用Bezier曲线等价递推特性实现遗传算法进化过程的变空间寻优。在遗传算法进化过程中,通过改变搜索空间,提高搜索效率和提高遗传算法全局寻优能力;并通过曲线逼近测试验证了变空间寻优优于原不变空间寻优,同时应用于超音、跨音叶型优化实例,验证了该改进方法实际应用的有效性。3、高负荷吸附式风扇级气动设计应用形成的吸附式风扇级气动设计方法和软件平台,进行一台高负荷(载荷系数为0.69)吸附式风扇级的气动设计。首先采用S1/S2两类流面二维设计方法进行转静子叶片气动设计,S1流面叶型和吸气参数采用耦合优化方法确定;S2流面通流设计损失采用迭代方法确定。以S1/S2两类流面二维设计叶片作为初始叶片,再进行三维优化改进设计。为了考虑上游转子对下游静子流动的影响,静子叶片三维优化在级环境下进行。计算结果表明,所设计的吸附式风扇级设计点性能参数为:流量34.00kg/s、总压比3.445、等熵效率0.9213,其中风扇级的总吸气量为进口流量的4.84%,达到了给定的流量压比指标、且具有较高的效率,验证了本文采用基于S1/S2两类流面设计方法和三维优化设计方法的可行性。4、关键参数对吸附式风扇气动性能影响规律研究对上述设计的吸附式风扇,进行积叠线掠、吸气位置、吸气量对气动性能影响规律研究。研究表明:1)对于吸附式风扇转子而言,对激波位置和形状的控制起到主要作用的是吸气,积叠线掠的作用与之相比较弱,所以对于吸附式转子,积叠线掠不会提高转子的效率、压比和稳定裕度;2)对于叶片表面吸气,存在一最佳的吸气位置,这一最佳的吸气位置处于激波之后,附面层充分发展之前;对于给定吸气位置,存在一最佳吸气量,使得附面层刚好吸除干净且激波强度不大,使得激波损失和附面层损失之和达到最小,效率较高;3)考虑吸气本身带走的能量对吸附式压气机/风扇转子和级的效率影响,在同一吸气位置下,吸气量增大,效率降低;同一吸气量下,吸气位置靠后,效率降低。吸气对效率影响程度静子要远高于转子,所以吸气带走的能量对效率的影响不可忽略。

单晶叶[3](2009)在《核心机之路 第四代大推力军用涡轮风扇发动机发展(下)》文中提出三大部件的胜利风扇与高压压气机、燃烧室、涡轮是航空发动机的三大部分,每一次航空发动机在性能上的跃升,都离不开这三大部件进步的积累,可以说第四代航空发动机能够登上历史的舞台是三大部件的胜利。1、风扇与高压压气机从系统的观点看,发动机以部件技术为基础,通过精确的、能全面协调的总体集成匹配技术才得以研制成功。风扇和高压压气机是涡轮发动机的一个重要部件,

梁春华[4](2006)在《高性能航空发动机先进风扇和压气机叶片综述》文中进行了进一步梳理详细介绍了国外高性能航空发动机先进的风扇和压气机叶片的特点、发展和应用。所介绍的叶片,包括掠形转子叶片、弓形静子叶片、吹吸叶片、分流小叶片、空心叶片和复合材料叶片。

陈光[5](2001)在《新型发动机的一些新颖结构》文中研究指明着重讨论了F119、GE90、PW4084和遄达8104发动机中采用的最新结构以及正在研究的具有发展潜力的一些新颖结构,也简要地介绍了在这些发动机中新材料和新工艺的应用。

陈矛章[6](2002)在《风扇/压气机技术发展和对今后工作的建议》文中认为风扇 /压气机是航空涡轮发动机的关键部件之一 ,高推重比发动机对它们提出了更高的要求 ,出现了一些新的技术问题需要加以研究解决。本文评述了风扇 /压气机的发展趋势 ,对于提高其性能的主要措施如高叶片速度 ,低展弦比 ,高通流进口级 ,掠形叶片技术 ,大小叶片气动布局等都作了详尽程度不同的评述。风扇 /压气机内的非定常流动不仅影响气动性能 ,而且影响可靠性 ,如高周疲劳、失速和颤振等 ,应加强研究。现代计算流体力学为我们提供了跨越式发展的可能性。本文对今后工作提出了建议。

邹正平,李宇,刘火星,张正秋,叶建,李维,陈竞炜[7](2008)在《民用大涵道比涡扇发动机叶轮机某些关键技术》文中认为结合国内外的相关研究工作,对大涵道比涡扇发动机叶轮机部分设计技术研究进展进行了总结和分析,从风扇/压气机设计技术、涡轮设计技术、流动及噪声控制和多学科耦合四个方面阐述了我国发展大涵道比发动机需要解决的部分叶轮机关键技术.

徐国林[8](2019)在《采用弯扭掠叶片改进设计风扇的数值研究》文中提出伴随着推重比的不断提高,航空涡轮发动机对压气机部件气动性能的要求也愈来愈高。压气机必须在保持高效率和足够喘振裕度的前提下以更少的级数达到更高的压比,因此研制高负荷、高性能叶栅对提高压气机气动性能起着至关重要的作用。本文采用数值模拟方法,在保证整体性能参数不变的基础上,将某型单级高负荷跨声速风扇进行了改型设计,从中探讨弯扭掠叶片在高负荷跨声速风扇改型设计中的应用以及提高风扇气动性能的途径。为了获得较高的单级风扇设计指标,在单级风扇的设计基础上,保留静子或转子,在级的环境下,使用商业软件完成了倾、掠动叶片或端弯静叶片的匹配设计。在具有倾、掠动叶片的单级风扇中,由于充分利用了动叶片轴向掠和切向倾斜的设计特点并将两项技术进行了合理的综合,显着地改善了转子流场结构。对具有端弯静叶片单级风扇的三维数值模拟表明,应用端弯设计技术能够控制静叶片根部的压力场,从而减缓附面层沿流向的增厚;同时,在设计过程中能够调整叶片的叶型厚度分布和中弧线的折转规律,控制沿局部弦长的扩压速率,改善吸力面附面层的流动,并抑制附面层在吸力面可能出现的局部分离。本文还完成了动叶片掠、倾和静叶片弯、扭、掠各自由度之间的匹配设计。设计结果的数值模拟表明,这样设计的单级风扇由于有效地控制了转子内的激波和二次流结构,抑制了静子叶片吸力侧角隅内附面层的集聚、转捩与分离,改善了转、静子叶片的匹配关系,因此突破了单纯依靠转子叶片或静叶片设计所能达到的设计指标,在不降低喘振裕度的前提下,级效率显着提高。

陈懋章,刘宝杰[9](2008)在《风扇/压气机气动设计技术发展趋势——用于大型客机的大涵道比涡扇发动机》文中提出分析了大型客机使用的当代先进大涵道比涡扇发动机及其下一代的风扇/压气机气动设计技术的现状和发展趋势,探讨了我国研制高性能大涵道比涡扇发动机在风扇/压气机方面所面临的严峻挑战,以及为了满足我国研制大涵道比涡扇发动机的需求,需要在风扇/压气机气动研究方面尽快展开的一些关键研究.

程荣辉,周拜豪[10](1998)在《掠形风扇技术研究》文中进行了进一步梳理介绍了掠形技术的发展历史和现状 ,阐述了掠形叶片的定义、掠形叶片对风扇性能的影响及设计特点 ,展望了这一重要技术的应用前景

二、GE公司试验前掠风扇技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、GE公司试验前掠风扇技术(论文提纲范文)

(2)高压比吸附式风扇级气动优化设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 高增压比压气机/风扇发展现状
        1.2.1 跨音压气机/风扇
        1.2.2 超音压气机
        1.2.3 吸附式压气机/风扇
    1.3 吸附式压气机/风扇的研究
        1.3.1 吸附式压气机/风扇的设计特点
        1.3.2 国外研究进展
        1.3.3 国内研究进展
    1.4 本文的研究目的和研究内容
第二章 吸附式风扇气动设计方法研究
    2.1 吸附式风扇气动设计方法介绍
    2.2 S2 流面通流设计
        2.2.1 S2 流面流场计算
        2.2.2 吸附式损失模型和损失反馈
    2.3 二维叶型/三维叶片参数化方法
        2.3.1 二维叶型参数化方法
        2.3.2 三维叶片参数化方法
    2.4 流场计算
        2.4.1 二维叶型流场计算方法和叶型表面吸气处理方法
        2.4.2 三维叶片流场计算方法和叶片表面吸气处理方法
    2.5 目标函数设定
        2.5.1 二维平面叶型目标函数设定
        2.5.2 二维回转面叶型目标函数设定
        2.5.3 三维叶片目标函数设定
    2.6 数值最优化方法
    2.7 小结
第三章 数值最优化方法改进
    3.1 单纯形法改进遗传算法
        3.1.1 单纯形法的基本思想
        3.1.2 单纯形法改进遗传算法技术路线
        3.1.3 典型函数测试单纯形法改进效果
        3.1.4 吸附式平面叶栅优化应用
        3.1.5 叶型和吸气耦合设计效果验证
    3.2 变空间寻优改进遗传算法
        3.2.1 BEZIER曲线等价递推
        3.2.2 典型函数测试变空间寻优改进效果
        3.2.3 压气机叶栅优化应用
    3.3 本章小结
第四章 高压比吸附式风扇级转子优化设计
    4.1 S2 流面流场计算中转子主要参数对转子性能的影响
        4.1.1 转子进口轮毂比对转子性能影响分析
        4.1.2 通道内激波数的影响
        4.1.3 叶尖轮缘速度对转子性能影响分析
    4.2 吸附式风扇转子S2 流面通流设计
    4.3 转子S1 流面叶型设计
        4.3.1 转子S1 流面初始叶型设计
        4.3.2 转子S1 流面叶型优化设计
    4.4 转子三维流场分析
        4.4.1 转子三维流场分析
    4.5 转子三维优化设计
        4.5.1 转子叶根、叶尖三维优化设计
        4.5.2 转子叶尖三维优化设计
    4.6 风扇转子叶根处流动特性分析
    4.7 小结
第五章 关键参数影响规律分析
    5.1 积叠线掠对风扇转子的气动影响分析
        5.1.1 叶尖掠对风扇转子的气动影响分析
        5.1.2 叶根掠对风扇转子的气动影响分析
    5.2 吸气参数对高压比吸附式风扇转子气动性能影响
        5.2.1 吸气位置对回转面叶型气动性能的影响
        5.2.2 吸气系数对回转面叶型气动性能的影响
    5.3 组合抽吸对风扇转子气动性能影响
        5.3.1 吸气方案
        5.3.2 机匣吸气规律研究
        5.3.2.1 吸气位置
        5.3.2.2 最佳吸气量
        5.3.2.3 周向槽和弦向槽比较
    5.4 吸气本身对效率的影响
        5.4.1 吸附式转子效率定义
        5.4.2 吸附式压气机级效率定义
    5.5 本章小结
第六章 高压比吸附式风扇级静子优化设计
    6.1 静子S2 流面通流计算
    6.2 静子S1 流面叶型设计
        6.2.1 静子S1 流面初始叶型设计
        6.2.2 静子S1 流面叶型优化设计
    6.3 风扇级三维流场分析
    6.4 静子轮毂三种改进抑制叶根处端壁分离
        6.4.1 静子轮毂三种改进方案
        6.4.2 静子轮毂三种改进抑制叶根处端壁分离分析
    6.5 S1/S2 两类流面设计方法验证
    6.6 级环境下静子优化设计
    6.7 小结
第七章 总结与展望
    7.1 研究总结
    7.2 本文的创新点
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
附录

(4)高性能航空发动机先进风扇和压气机叶片综述(论文提纲范文)

1 引言
2 宽弦叶片
    2.1 概念和特点
    2.2 发展和应用
3 掠形转子叶片
    3.1 概念和特点
    3.2 发展和应用
4 弓形静子叶片
    4.1 概念和特点
    4.2 应用
5 分流小叶片
    5.1 概念和特点
    5.2 发展和潜在应用
6 吹吸叶片
    6.1 概念
    6.2 发展
7 空心叶片
    7.1 概念和特点
    7.2 发展和应用
        (1) 液态扩散连接的空心叶片
        (2) 超塑成形/扩散连接的空心叶片
8 复合材料叶片
9 结束语

(6)风扇/压气机技术发展和对今后工作的建议(论文提纲范文)

1 引 言
2 风扇/压气机的发展趋势
    2.1 改进了的设计、研制、试验技术
    2.2 叶尖切线速度不断提高
    2.3 更低的展弦比
    2.4 更高的稠度
3 美国“综合高性能涡轮发动机技术” (IHPTET) 等计划
4 高通流进口级
5 掠形叶片技术
    5.1 问题的提出
    5.2 美国空军Wright实验室的研究
    5.3 美国“海军先进风扇部件技术”计划 (NAFCOT)
    5.4 GE公司的研究
    5.5 RR公司
    5.6 我国情况
6 大小叶片技术
7 叶轮机内流动的非定常性
    7.1 强迫作用 (Forcing function-gust)
    7.2 叶排响应
        7.2.1 叶片振动
        7.2.2 边界层响应
        7.2.3 尾迹亏损的恢复
        7.2.4 叶片的热响应
    7.3 气—固耦合
        7.3.1 高周疲劳问题的重要性
        7.3.2 强迫作用的相对大小和特征
        7.3.3 设计问题
    7.4 失速和喘振的影响
    7.5 进气畸变
8 计算流体力学
9 对今后工作的建议

(7)民用大涵道比涡扇发动机叶轮机某些关键技术(论文提纲范文)

1 风扇/压气机设计技术
    1.1 全三维风扇/压气机设计技术
    1.2 多级压气机匹配
    1.3 进气畸变的影响研究
2 涡轮设计技术
    2.1 高负荷高效率涡轮
    2.2 高效冷却技术
    2.3 叶尖间隙主动控制技术
3 流动与噪声控制
    3.1 流动控制
    3.2 噪声控制
4 多学科耦合
    4.1 流热耦合
    4.2 流固耦合
5 总 结
    1) 在风扇/压气机设计技术方面:
    2) 在于涡轮设计技术方面:
    3) 在流动及噪声控制方面:
    4) 在多学科耦合方面:

(8)采用弯扭掠叶片改进设计风扇的数值研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 降低二次流损失的方法和途径
        1.2.1 新型叶型
        1.2.2 弯扭叶片
        1.2.3 掠叶片
        1.2.4 宽弦长叶片
    1.3 高负荷扩压叶栅的研究
    1.4 本文主要研究内容
第2章 数值方法及其验证
    2.1 引言
    2.2 数值方法
        2.2.1 FINE/TURBO介绍
        2.2.2 控制方程
        2.2.3 计算方法
        2.2.4 湍流模型
        2.2.5 边界条件处理
        2.2.6 前处理与后处理
    2.3 数值计算结果与实验结果的比较
    2.4 网格精度对数值计算结果的影响
    2.5 本章小结
第3章 弯、扭、掠叶片的设计方法
    3.1 引言
    3.2 通流设计理论
        3.2.1 在柱坐标系中三维粘性流方程组
        3.2.2 简化的粘性流体方程
        3.2.3 在曲线坐标系中的方程
        3.2.4 边界条件
        3.2.5 差分格式
    3.3 设计过程
    3.4 叶片空间成型设计方法
        3.4.1 中弧线
        3.4.2 厚度分布
        3.4.3 三维叶片成型
    3.5 原型风扇总体气动性能与叶栅参数
    3.6 弯、扭、掠叶片的优化设计
    3.7 本章小结
第4章 单转子与级转子的掠与倾改型设计
    4.1 引言
    4.2 单转子掠与倾的数值模拟
        4.2.1 计算网格
        4.2.2 单转子掠与倾的设计与计算方案
        4.2.3 单转子数值模拟结果讨论
    4.3 风扇级转子掠与倾的数值模拟
        4.3.1 计算网格
        4.3.2 风扇级转子设计与计算方案
        4.3.3 风扇级转子掠与倾数值模拟结果讨论
    4.4 本章小结
第5章 风扇级静子端弯及转静子叶片弯扭掠匹配改型
    5.1 引言
    5.2 计算网格
    5.3 风扇级静叶端弯改型设计的数值模拟
        5.3.1 静叶端弯设计及计算方案
        5.3.2 数值模拟结果分析
    5.4 风扇级转、静子弯扭掠匹配改型设计的数值模拟
        5.4.1 转、静子匹配设计及计算方案
        5.4.2 转、静子匹配改型设计数值模拟结果分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历

(9)风扇/压气机气动设计技术发展趋势——用于大型客机的大涵道比涡扇发动机(论文提纲范文)

1 风扇气动设计技术与发展趋势
    1.1 风扇气动设计技术现状
    1.2 风扇气动设计发展趋势
        1.2.1 齿轮驱动风扇
        1.2.2 对转风扇
2 压气机先进设计技术与发展趋势
3 我国大涵道比发动机风扇/高压压气机面临的技术问题和建议
    3.1 尽快建设一些关键研究设备
        3.1.1 风扇噪声实验研究台
        3.1.2 低速大尺寸多级压气机实验台
    3.2 设计理论、方法和设计体系需要改进与完善
        3.2.1 风扇噪声
        3.2.2 计算流体力学 (CFD) 与风扇/压气机设计体系的完善与验证
    3.3 与型号紧密相关的几项关键预研
        3.3.1 涵道比6~8高性能低噪声风扇设计技术与试验验证
        3.3.2 高效率高负荷高压压气机先进设计技术与试验验证
        3.3.3 涵道比12以上风扇设计技术与试验验证
    3.4 大力加强试验研究分析能力, 提高试验研究水平
4 结 论

(10)掠形风扇技术研究(论文提纲范文)

1 发展历史回顾
2 掠形叶片的定义
3 掠形对效率的影响
4 掠形对失速裕度的影响
5 掠形叶片设计的特点
6 掠形叶片的应用前景

四、GE公司试验前掠风扇技术(论文参考文献)

  • [1]国外风扇/压气机掠形叶片技术的发展[J]. 梁春华. 航空发动机, 2000(04)
  • [2]高压比吸附式风扇级气动优化设计[D]. 张金环. 南京航空航天大学, 2018(01)
  • [3]核心机之路 第四代大推力军用涡轮风扇发动机发展(下)[J]. 单晶叶. 航空档案, 2009(09)
  • [4]高性能航空发动机先进风扇和压气机叶片综述[J]. 梁春华. 航空发动机, 2006(03)
  • [5]新型发动机的一些新颖结构[J]. 陈光. 航空发动机, 2001(01)
  • [6]风扇/压气机技术发展和对今后工作的建议[J]. 陈矛章. 航空动力学报, 2002(01)
  • [7]民用大涵道比涡扇发动机叶轮机某些关键技术[J]. 邹正平,李宇,刘火星,张正秋,叶建,李维,陈竞炜. 航空动力学报, 2008(08)
  • [8]采用弯扭掠叶片改进设计风扇的数值研究[D]. 徐国林. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
  • [9]风扇/压气机气动设计技术发展趋势——用于大型客机的大涵道比涡扇发动机[J]. 陈懋章,刘宝杰. 航空动力学报, 2008(06)
  • [10]掠形风扇技术研究[J]. 程荣辉,周拜豪. 燃气涡轮试验与研究, 1998(02)

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GE测试前扫风扇技术
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