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日期: 年 月 日
摘要
摘 要
随着高性能军、民用飞机技术的不断发展,对发动机提高推重比和寿命循环的要求持续增加,燃烧室工作条件越来越恶劣,燃烧室火焰筒的可靠性和耐久性指标越来越高,而壁温梯度和最高壁温是限制火焰筒使用寿命的两项重要因素, 这两项因素又直接与火焰筒的冷却方式(传热过程)和火焰筒结构布局相关联,因此先进的冷却方式和合理的结构设计是燃烧室火焰筒获得满意的使用寿命和可靠性的关键。
国内外在燃烧室火焰筒的冷却方式和结构方案上做了大量卓有成效的研究工作,综合比较,浮动壁燃烧室技术被认为是提高燃烧室寿命最理想的解决方案, 而其设计关键技术在于合理选取冷却结构、连接结构形式及特征尺寸。本论文在分析国外浮动壁燃烧室结构特点基础上,以模型浮动壁燃烧室结构作为研究对象,通过选取冲击+致密孔发散气膜作为本文浮动壁燃烧室结构冷却方案,对关键结构特征进行分解,确定模型浮动壁燃烧室基本结构和关键特征基础尺寸;基于 UG 开发模型浮动壁燃烧室参数化造型系统,完成模型浮动壁燃烧室结构设计;分别从流—固耦合三维壁温分析和结构强度计算分析两方面入手,解决壁温、强度计算的建模、分网、载荷施加、分析求解等问题;然后分别对壁温分布和应力分布进行优化;在解决结构模型、壁温分布计算模型与强度计算模型的传递技术的基础上,实现浮动壁火焰筒冷却—结构一体化优化,最终获得理想的模型浮动壁火焰筒结构方案,为浮动壁燃烧室工程应用提供技术支持。
关键词: 航空发动机,燃烧室,浮动壁,关键结构,设计
I
ABSTRACT
ABSTRACT
With the development of the high-performance military and civil aero-craft, higher thrust-weight ratio and longer life are required. And the demands of reliability and life bustor flame tube are getting higher and higher because of the worse operating conditions of gas bustor. Meanwhile, two important factors, including temperature gradient of flame tube and the highest temperature of flame tube, are interacted directly with the cooling methods, mainly concentrating on heat transfer, bustor flame tube. Therefore, advanced cooling methods and effective structure design are the key factors that can guarantee the satisfying reliability and life of flame tube.
Much research works have been done in the area of cooling system design and structure design bustor flame tube in the world. Generally speaking, the new technology of floating tile is one of the most effective methods to prolong the life bustor, which includes some key techniques such as selecting an effi
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