一种航空发动机转子轴向力预估方法技术

本申请属于航空发动机设计技术领域，具体涉及一种航空发动机转子轴向力预估方法，设计在航空发动机气动方案提供的参数基础上，通过构建涡轮叶片冷却流量特性的简化模型，可在航空发动机方案设计阶段，快速且较为准确的预估调整转子轴向力，减少航空发动机设计的迭代，推动航空发动机的研制。推动航空发动机的研制。推动航空发动机的研制。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机转子轴向力预估方法


[0001]本申请属于航空发动机设计
，具体涉及一种航空发动机转子轴向力预估方法。

技术介绍

[0002]航空发动机转子轴向力是指作用在转子上的气动载荷，通过支承转子的轴承外传给承力框架。
[0003]航空发动机气流通道包括主流路、空气系统流路，其中，空气系统流路为二次流路，其气流主要来自压气机，根据气流所需的压力、温度、流量，在适当位置引出，流经盘腔、通气孔、封严装置、管路等结构，对高温部件进行冷却、对轴承腔以及高温主流道进行封严、对轴承的轴向载荷进行控制等。
[0004]航空发动机转子轴向力主要包括主流路轴向力、盘腔轴向力，其中，盘腔轴向力以空气系统流路计算为基础得出，受到涡轮叶片冷却设计的影响。
[0005]航空发动机转子轴向力随其工作状态发生变化，设计阶段，不仅需要考虑使设计状态的转子轴向力满足要求，还需要考虑使飞行包线内各个工作状态的转子轴向力满足要求，转子轴向力不应过大，以免超出轴承的承载能力，也不能太小，以免引起轴承滑蹭损伤。
[0006]当前，对于航空发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机转子轴向力预估方法，其特征在于，包括：确定各排涡轮冷却叶片的冷却方案，获得各排涡轮冷却叶片的冷却效果；根据各排涡轮冷却叶片的冷却方案及其冷却效果，核对各排涡轮冷却叶片的冷却气量；进行总体结构方案设计，确定空气系统流路结构尺寸；确定影响转子轴向力的涡轮冷却叶片，确定该涡轮冷却叶片进、出口冷却气的温度、压力；构建影响转子轴向力的涡轮冷却叶片的冷却气流量简化模型，在确定进、出口冷却气的温度、压力，以及主流路气动参数下，调整使冷却气流量与核对的冷却气流量相符；根据空气系统流路结构尺寸、影响转子轴向力的涡轮冷却叶片的冷却气流量简化模型，开展空气系统流体动力学计算，获得各盘腔压力；以主流路气动参数，计算转子压缩系统部件、涡轮部件的主流路轴向力，以各盘腔压力，计算转子压缩系统部件、涡轮部件的盘腔轴向力，将转子压缩系统部件、涡轮部件的主流路轴向力、盘腔轴向力迭加，得到转子轴向力；在转子轴向力不符合要求时，重新调整空气系统流路结构尺寸，直至转子轴向力符合要求。2.根据权利要求1所述的航空发动机转子轴向力预估方法，其特征在于，所述确定各排涡轮冷却叶片的冷却方案，具体是，根据航空发动机的总体要求、气动方案、选材方案，结合涡轮叶片冷却设计的技术水平和经验，进行确定。3.根据权利要求1所述的航空发动机转子轴向力预估方法，其特征在于，所述获得各排涡轮冷却叶片的冷却效果，具体为：其中，η为涡轮冷却叶片的冷却效果；T
g
为涡轮冷却叶片进口燃气平均温度；T
b
为涡轮冷却叶片叶身平均温度；T
c
为涡轮冷却叶片冷却气平均温度。4.根据权利要求1所述的航空发动机转子轴向力预估方法，其特征在于，所述根据各排涡轮冷却叶片的冷却方案及其冷却效果，核对各排涡轮冷却叶片的冷却气量，具体是，根据涡轮冷却叶片的冷却方案冷却效果、冷却气与压气机流量百分比关系图进行核对。5.根据权利要求1所述的航空发动机转子轴向力预估方法，其特征在于，所述进...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立业，韩佳，李为，刘旭阳，张津铭，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：