本期導(dǎo)讀 航空發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)盤腔溫升抑制方法

航空發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)盤腔是空氣系統(tǒng)中的常見結(jié)構(gòu)，也是冷卻空氣所經(jīng)主要流路。盤腔內(nèi)氣體的流動(dòng)結(jié)構(gòu)、溫度分布特征以及盤的傳熱特性，將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)部件的冷卻和封嚴(yán)，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、壽命和工作安全可靠性。旋轉(zhuǎn)盤腔內(nèi)部的流動(dòng)和換熱一直是發(fā)動(dòng)機(jī)研究領(lǐng)域關(guān)注的一個(gè)經(jīng)典問題。

盤腔結(jié)構(gòu)中流動(dòng)和傳熱特性的研究涉及氣動(dòng)、傳熱、強(qiáng)度等多個(gè)學(xué)科，各航空技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)這一課題開展了大量的基礎(chǔ)和型號(hào)應(yīng)用研究。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)盤腔的設(shè)計(jì)，仍主要依賴于過往經(jīng)驗(yàn)，缺少針對(duì)旋轉(zhuǎn)盤腔換熱的系統(tǒng)性研究。近些年，隨著大型商業(yè)軟件的快速發(fā)展，旋轉(zhuǎn)盤腔的流動(dòng)換熱研究中逐步采用了CFD數(shù)值模擬的方法。

本期《航空發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)盤腔溫升特性及抑制方法研究》一文，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)分解檢查及專項(xiàng)測(cè)溫試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的典型旋轉(zhuǎn)盤腔(卸荷腔)存在的超溫現(xiàn)象，通過有限元數(shù)值分析，明確了異常溫升產(chǎn)生機(jī)理，針對(duì)性地提出了卸荷腔檔板+短螺栓的降溫方案，并試驗(yàn)驗(yàn)證了方案的有效性。同時(shí)，進(jìn)一步開展了卸荷腔降溫方法研究，提出了具有更好降溫效果的卸荷腔雙腔雙排方案。通過數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究，豐富了由螺栓引起的風(fēng)阻溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為旋轉(zhuǎn)盤腔流動(dòng)及換熱研究提供了技術(shù)儲(chǔ)備，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。