涡轮发动机叶片组角度设计及优化开题报告

 2021-08-14 02:48:03

1. 研究目的与意义(文献综述)

涡轮发动机的工作原理:高温高压流体(汽体)推动涡轮机使其旋转并输出功率,实现热能到机械能的转换。

涡轮发动机(turbineengine,或常简称为turbine)是一种利用旋转的机件自穿过它的流体中汲取动能的发动机形式,是内燃机的一种。常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机。所有的涡轮发动机都具备压缩机(compressor)、燃烧室(cumbustion)、涡轮机(turbine,也就是涡轮发动机之名的来源)三大部份。压缩机通常还分成低压压缩机(低压段)和高压压缩机(高压段),低压段有时也兼具进气风扇增加进气量的作用,进入的气流在压缩机内被压缩成高密度、高压、低速的气流,以增加发动机的效率。气流进入燃烧室后,由供油喷嘴喷射出燃料,在燃烧室内与气流混合并燃烧。燃烧后产生的高热废气,接着会推动涡轮机使其旋转,然后带着剩余的能量,经由喷嘴或排气管排出,至于会有多少的能量被用来推动涡轮,则视涡轮发动机的种类与设计而定,涡轮机和压缩机一样可分为高压段与低压段。

涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸。当发动机转速增快,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。[1]

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2. 研究的基本内容与方案

涡轮叶片工作在高温、高压、高转速的恶劣环境下,其设计涉及气动、结构强度、振动和寿命等多个学科的耦合。因此,对涡轮发动机叶片进行科学的优化设计是非常重要的。

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3. 研究计划与安排

第1周:搜索,整理参考资料,查阅相关文献。

第2周:阅读涡轮发动机原件相关文献,理解其原理。

第3周:整理查阅过的资料进行技术综述。

第4~6周:学习涡轮发动机叶片角度设计和计算,学习并掌握cad软件进行 曲面绘图。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 涡轮发动机的工作原理,http://zhidao.baidu.com/link?url=f3sjg-spumsmhoury60zvvsj2

l-_npxlcmftksojqsq_fhkndlghupx_r7gpsbptlprxhu9zgtsxkcn3i2c18q,[2016-3-17]

[2] 我国航空涡扇发动机发展之现状,http://blog.sina.com.cn/s/blog_4d9015270102vq2m.htm

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