旋轉(zhuǎn)沖壓發(fā)動機轉(zhuǎn)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(shù)，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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子進行研究。
　　首先，對旋轉(zhuǎn)沖壓發(fā)動機總體技術(shù)進行了概述。在對旋轉(zhuǎn)沖壓發(fā)動機總體技術(shù)有一個比較全面的了解后，建立了旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子的模型，包括壓縮進氣道的設(shè)計、轉(zhuǎn)子整體結(jié)構(gòu)及尺

3、寸的確定和轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)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(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子的壓縮進氣道結(jié)構(gòu)的定常流動和氣流對壓縮轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的作用力，包括轉(zhuǎn)子無渦動時和渦動時的受力情況分析。
　　最后，對旋