旋轉沖壓發(fā)動機轉子動力學特性研究.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭和工業(yè)對發(fā)動機的性能要求越來越高，要求壓氣機要具有很高的單級壓比、總壓比和很高的壓縮效率等。傳統(tǒng)的軸流式壓氣機和離心式壓氣機要滿足上述要求，就需要很多級數，這會增大發(fā)動機的整體尺寸、增大發(fā)動機的重量和損失，增加發(fā)動機的制造成本，反而會使發(fā)動機的總體綜合性能有所下降，因此必須采用新型的壓氣機才能滿足上述要求。沖壓發(fā)動機利用激波對氣流進行壓縮，具有結構簡單、壓比高、壓縮效率高的優(yōu)點，被廣泛應用于航空發(fā)動機中，但其不能自行起動且低速性

2、能差。旋轉沖壓發(fā)動機綜合了沖壓發(fā)動機和燃氣輪機的優(yōu)點，利用轉子高速旋轉產生超音速來流條件，并利用激波對氣流進行壓縮，能夠自行起動，壓比、壓縮效率都較高，而且體積小、重量輕、結構簡單，能夠滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭及工業(yè)對發(fā)動機和壓氣機的要求。本文主要對這種發(fā)動機的壓縮轉子進行研究。
　　首先，對旋轉沖壓發(fā)動機總體技術進行了概述。在對旋轉沖壓發(fā)動機總體技術有一個比較全面的了解后，建立了旋轉沖壓壓縮轉子的模型，包括壓縮進氣道的設計、轉子整體結構及尺

3、寸的確定和轉子工作轉速的確定等。
　　然后，建立了壓縮進氣道流場二維分析計算模型，并對旋轉沖壓壓縮轉子的壓縮進氣道結構的定常流動和氣流對壓縮轉子的不平衡作用力，即激振力進行了研究。主要分析了壓縮進氣道在不同背壓下流場的分布，確定了壓縮進氣道正常工作時的背壓條件。分析了進氣道中正激波的周期振蕩現(xiàn)象以及不同進氣道尺寸對壓縮進氣道流場的影響，然后分析了氣流對壓縮轉子的作用力，包括轉子無渦動時和渦動時的受力情況分析。
　　最后，對旋