航空發(fā)動機高壓渦輪葉片在飛機起飛狀態(tài)下極易遭受到機場跑道殘留物、空氣懸浮粒子等造成的侵蝕損傷,高壓渦輪葉片侵蝕損傷嚴重影響葉片強度和發(fā)動機性能,造成發(fā)動機工作異常,甚至引起災難性后果。為明確粒徑和粒子濃度對高壓渦輪葉片造成的侵蝕區(qū)域和侵蝕程度,研究結合了國內(nèi)外外物侵蝕試驗、半物理實驗和仿真成果,借助數(shù)值仿真技術和系統(tǒng)的研究方法對不同粒徑、濃度的粒子進行DPM（Discrete Phase Model）數(shù)值模擬,系統(tǒng)地總結侵蝕粒子運動軌跡、侵蝕區(qū)域和侵蝕質(zhì)量規(guī)律。研究內(nèi)容及獲得的結果有以下四方面:1、我國機場跑道平均風速在7m/s以上,為粒徑小于500μm的粒子在平均風速中懸浮提供起飛條件,發(fā)動機唇口造成低壓區(qū)為大直徑（D≥500μm）粒子進入發(fā)動機提供了起飛條件。2、數(shù)值仿真中采用Lagrange法預測和追蹤粒子軌跡表明小粒徑（10μm~100μm）粒子傾向于跟隨氣流運動,對葉片造成輕微磨損。大直徑（D≥100μm）粒子運動軌跡明顯偏離氣流路徑,部分粒子在撞擊葉片后發(fā)生回彈并對葉片和機匣造成多次嚴重損傷。3、粒子受到不同程度的離心力,導致粒子在進入轉子通道后向上偏轉,在葉片尾緣聚集并撞... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 選題背景和意義
    1.3 高壓渦輪葉片侵蝕研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要工作
第二章 高壓渦輪葉片侵蝕分析
    2.1 航空發(fā)動機工作及損傷防護
        2.1.1 CFM56-5B4發(fā)動機工作概論
        2.1.2 航空發(fā)動機外物損傷類型
        2.1.3 常見外物損傷預防措施
    2.2 高壓渦輪葉片
        2.2.1 渦輪葉片材料發(fā)展
        2.2.2 高壓渦輪葉片的工作原理
    2.3 侵蝕粒子分析
        2.3.1 粒子起動風速研究
        2.3.2 我國風速統(tǒng)計
        2.3.3 粒子碰撞分析
    2.4 本章小結
第三章 渦輪葉片侵蝕有限元分析
    3.1 有限元分析理論基礎
    3.2 渦輪葉片侵蝕有限元仿真步驟
    3.3 渦輪葉片三維模型設計
        3.3.1 SolidWorks2012簡介
        3.3.2 高壓渦輪葉片的建模流程
    3.4 渦輪葉片網(wǎng)格劃分
    3.5 高壓渦輪葉片侵蝕數(shù)值仿真
        3.5.1 仿真模型選擇
        3.5.2 仿真材料參數(shù)設置
    3.6 高壓渦輪氣流運動及粒子追蹤方法
    3.7 本章小結
第四章 侵蝕規(guī)律及性能衰退影響
    4.1 侵蝕粒子軌跡追蹤
    4.2 高壓渦輪葉片粒子侵蝕區(qū)域
    4.3 高壓渦輪葉片侵蝕規(guī)律
    4.4 粒子侵蝕對高壓渦輪葉片性能影響
        4.4.1 飛機起飛狀態(tài)下渦輪效率變化
        4.4.2 飛機起飛狀態(tài)下侵蝕對渦輪效率的影響
    4.5 本章小結
第五章 總結和展望
    5.1 總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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