涡轮发动机热力循环与流路几何参数耦合设计方法

项目概述

针对未来先进发动机匹配机制复杂，热力循环参数及部件性能与流路几何参数高度耦合，且概念设计阶段输入参数较为欠缺的特点，建立具有通用性的耦合仿真架构和流程；基于经验关系式及部件耦合图，形成热力循环参数与流路几何参数耦合设计方法，可在不同的热力循环参数下预测部件效率水平，并得到关键叶轮部件的进出口尺寸参数。利用上述方法，对混排涡扇发动机、自适应变循环发动机、“双变”循环发动机模型开展仿真验证。结果表明：本文方法得到的旋转部件流路几何参数估算值与实际设计值或文献设计值的误差可控制在10%以内，达到美国NASA发动机流路尺寸预测精度，可有效缩短方案迭代周期，减小后期颠覆设计风险，为发动机详细设计提供参考。