冲压空气涡轮是飞机的应急动力装置。依据叶素动量理论对冲压空气涡轮叶片进行气动设计,对设计的冲压空气涡轮进行计算流体力学仿真,研究了来流速度、安装角与冲压空气涡轮输出功率的关系,不同偏航角对冲压空气涡轮性能的影响及评估方法,绘制冲压空气涡轮输出功率随来流速度、安装角的变化曲线。研究发现,偏航角小于15°时,冲压空气涡轮的性能下降满足cos 3γ评价法则,但随着偏航角的增大,这个法则不再适用。

为了研究密封气流质量流量对轴承腔外壁面上滑油分布及温度分布的影响,基于拉格朗日离散相模型(DPM)和液膜模型,利用STAR CCM+商业软件对轴承腔内油滴运动、油滴向油膜的转化以及油膜在轴承腔内的运动开展非稳态数值模拟计算,并与德国Karlsruhe大学轴承腔油膜厚度试验结果进行对比。结果表明:计算值与试验值在高转速下一致性较好,平均相对误差13.6%;低转速下由于空气分布均匀性较差,个别工况点计算值与试验值存在一定误差,但最小相对误差在4%,总体上具有较好一致性;随着轴承腔密封气流的质量流量的增加,轴承腔内空气的平均流动速度提高,对轴承腔外壁面上油膜的剪切作用和扰动能力增强,导致轴承腔的外壁面油膜厚度和稳定性降低;轴承腔外壁面上的温度分布与油膜的厚度分布一致,最小温度分布在壁面上被油滴冲击位置;随着轴承腔密封气流的质...

针对某高压燃气涡轮导叶前缘开设三排气膜孔冷气掺混进行了数值模拟．气膜孔流向夹角均为90。，径向射流角分别为30°，45°，60°和90°。采用网格预处理技术划分网格。详细分析了冷却流量占主流1．25％条件下，前缘冷气喷射对导叶型面气动参数和冷却效率的影响，对比研究了不同冷气流量与流动损失、涡轮级效率之间的关联。计算结果表明：冷气径向喷射角减小，冷却孔附近区域的静压、马赫数振动幅度也减弱。冷却流量增加。叶片表面的温度随之降低，但温度降幅逐渐减小。总压损失系数和能量损失系数随着冷气流量的增大而增加。导叶进口流量和涡轮级效率随着冷却流量的增加而减小。