某改進微型渦噴發(fā)動機總體氣動熱力分析及擴壓器設計.pdf

1、微型渦輪發(fā)動機具有成本低、功率大、尺寸小、質量輕、能量密度高、易于維護與存儲等優(yōu)點，在推進系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等領域受到高度重視與廣泛應用。本文針對改進的微型渦噴發(fā)動機，主要進行總體性能分析和部件結構改型設計；同時采用數(shù)值模擬方法對保形通道擴壓器分流葉片優(yōu)化設計，另外研究不同擴壓器出口葉片角情況下壓氣機與燃燒室氣動耦合特性。主要工作有：
　　1、應用Gasturb對MTJ17進行總體性能模擬分析，考慮部件設計能力范圍，結合目前材料承受范

2、圍，計算發(fā)動機設計點總體性能參數(shù)，初步確定MTJ17部件性能參數(shù)。
　　2、研究分流葉片長度和周向位置對保形通道式擴壓器的影響。擴壓器入口亞聲速時，分流葉片起始位置位于轉彎段1/3處左右，分流葉片最短且有效遏制主葉片吸力面下游分離區(qū)的發(fā)展；分流葉片偏向主葉片吸力面，存在使擴壓器性能最佳的周向位置，使擴壓器性能最優(yōu)。
　　3、對擴壓器葉片出口與軸向成角度設計，擴壓器出口葉片角度設計為正角度和負角度，分析不同擴壓器出口葉片角下的

3、壓氣機與燃燒室的氣動耦合特性與總體性能。擴壓器出口葉片角-10°時，相比10°和0°，壓氣機和燃燒室氣動耦合的發(fā)動機整機性能最好。
　　4、入口流量一致的條件下，計算入口旋流對燃燒室性能影響。燃燒室進口旋流10°范圍內，燃燒室燃燒效率和總壓恢復系數(shù)變化不明顯，總壓恢復系數(shù)只有0.2％的降低，而燃燒效率幾乎沒有區(qū)別；當旋流角增加到20°時，總壓恢復系數(shù)相比原型降低了1%，燃燒效率下降了0.6%。旋流角越大，燃燒室出口溫度場越不均勻。