航空发动机二元喷管的型面复杂,在发动机运行过程中受气动力、高温环境等影响,会在一些薄弱环节有一定的强度破坏风险。针对涡扇发动机大幅减重改进后的二元喷管,开展复杂环境载荷条件下的静强度分析,综合考虑高温、气动力、重力以及多方向综合过载。结果表明二元喷管的减重优化设计满足强度要求;发动机气动力影响将大幅提高二元喷管最大应力值;最大应力出现在二元喷管圆转椭圆的加强筋处。相关研究结果可为二元喷管结构设计提供有效参考。

在对涡轮通道进行优化和修正时,需要考虑热载荷和离心载荷的影响,才可获得较优的涡轮气动性能。从实际工程问题出发,采用数值模拟手段,在考虑上述因素影响的基础上,研究高导叶片的流道高度和尾缘气膜冷却劈缝局部修型对涡轮性能的影响规律。结果表明最佳流道应在设计基础上扩张1.6%,可使涡轮效率提高0.25%,高涡功率提升0.6%;而尾缘气膜冷却劈缝的距离会影响压力面载荷分布,从而影响涡轮气动性能,存在最佳的劈缝距离使得涡轮气动效率最优。