针对双级高压气冷涡轮的低温试验状态模化方法,对以空气为工质、基于不同相似准则数的试验模化状态的流场相似性进行数值仿真。结果表明对于有冷气试验模化方法,采用出口马赫数与设计状态一致的模化方法可获得相似性较好的试验状态流场,此时反力度、载荷系数、马赫数均能保证良好的相似性,主要相似准则数偏差不超过5%;对于无冷气试验模化方法,保持涡轮几何不变并增大膨胀比使得等熵速比与设计状态的一致,或通过改变叶片数保证各排出口马赫数与设计状态的一致,均能显著改善无冷气模化状态与设计状态的流场相似性。其中前者反力度相似性接近98%,而后者载荷系数和马赫数的相似性达到了同样水平,但破坏了模型的几何相似。

增加减速比可以实现齿轮驱动风扇的转速变化。降低风扇转子转速,有利于降低风扇噪声和转子结构强度要求。应用一种大弯度低损失扩压叶型,进行大涵道比风扇转子气动设计,以降低风扇转子转速。由于该叶型弯度大,可实现超高载荷;构成的叶栅通道后部呈收敛状,可抑制附面层增厚,降低损失。风扇气动设计采用S1/S2两类流面设计方法,结合多点优化,所设计的超高载荷转子设计点效率为0.9644,级压比达到要求(1.35),级效率为0.9002、级喘振裕度46.19%。

对于齿轮驱动大涵道比涡扇发动机,载荷升高转速减小能够显著降低噪音。探究了载荷系数变化对大涵道比风扇气动噪声的影响。对设计完成的3款不同载荷的大涵道比风扇级进行了系统的声学特性分析。结果表明:无论是对于单转子还是风扇级,随着载荷系数的升高,噪声都逐步降低。超高载荷风扇转子的噪声与常规载荷风扇转子相比,降低了27.36dB;相应匹配上静子以后,整个风扇级的噪声降低了18.03dB。

作用在密封环带单位面积上净剩的闭合力端面比压Pc是影响机械密封性能的主要因素之一。文中对釜机械密封端面液膜反压系数λ和载荷系数K均做了计算求导,特别对双端面机械密封反压系数和载荷系数进行了分析,通过较为详尽的论证,得出釜用机械密封端面比压的设计计算方案。

以ANSYS Workbench为工作平台,采用ANSYS Meshing模块为三维气体通道进行非结构化网格划分,利用Fluent技术对流动在迷宫密封通道内的气体进行模拟分析,验证双侧迷宫密封结构在工作过程中的优势和有效性,分析双侧迷宫密封间隙以及节流齿等因素对迷宫密封性能的影响。结果表明：双侧迷宫密封结构的密封效果要优于单侧迷宫密封结构和间隙密封结构;双侧迷宫密封的密封间隙越大,气体的泄漏量越大;在规定密封长度内存在最佳节流齿宽度;节流齿逆于气体来流方向时的密封效果更好,并且节流齿存在最佳密封倾斜角度。

介绍了循环旋转试验器预定轮盘循环疲劳寿命的基本思路,并介绍了根据此思路所进行的整体轮盘的循环试验的条件、实施、结果的分析与处理,通过低循环疲劳试验确定轮盘的初始寿命。为评定压气机使用寿命提供依据;积累试验数据,丰富设计数据库,以完善压气机设计体系。

釜用机械密封的使用工况复杂,经常出现失效或损坏,特别是在侧入式搅拌设备上,或介质具有腐蚀性、含固体颗粒时,必须针对性的研究设计才能保证机械密封使用性能。结合对机械密封长期的应用研发经验对此作了论述,并提出了不同条件下的解决方案。

光滑平面普通机械密封（或称为接触式机械密封）以工作压力、泄漏量和使用寿命作为产品的主要性能指标，结合釜用机械密封试验及其理论对三者关系以及影响因素作了分析论述，可以作为光滑平面普通机械密封设计参考依据。