航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)熱力學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題總結(jié)與討論

1、中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所AVIC SHENYANG ENGINE DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：u新概念發(fā)動(dòng)機(jī)新概念發(fā)動(dòng)機(jī)u變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)u高超聲速高超聲速u(mài)優(yōu)化問(wèn)題優(yōu)化問(wèn)題中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所齒輪驅(qū)動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪驅(qū)動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：新概念發(fā)動(dòng)機(jī)新概念發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，優(yōu)點(diǎn)：提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，顯著降低噪聲、減小油耗和顯著降低噪聲、減小油耗和廢氣排放。廢氣排放。 目前，羅羅、普惠、目前，羅羅、普惠、GE等公司都在全力開(kāi)發(fā)這種新等公司都在全力開(kāi)發(fā)這種新型發(fā)動(dòng)機(jī)。型發(fā)

2、動(dòng)機(jī)。開(kāi)飛機(jī)也要換擋的！開(kāi)飛機(jī)也要換擋的！油耗降低油耗降低12%；NOx比比2008年標(biāo)準(zhǔn)降低年標(biāo)準(zhǔn)降低55%；噪聲降低噪聲降低50%；維修費(fèi)用；維修費(fèi)用降低降低40%。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所開(kāi)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：新概念發(fā)動(dòng)機(jī)新概念發(fā)動(dòng)機(jī)顯著優(yōu)點(diǎn)：推進(jìn)效率高、循環(huán)效率較高、耗油率低、高亞聲速巡航、起飛性能好、能提供反推力。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所開(kāi)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：新概念發(fā)動(dòng)機(jī)新概念發(fā)動(dòng)機(jī)中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所中冷回?zé)岷娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)中冷回?zé)岷娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：新概念發(fā)動(dòng)機(jī)新概念發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器：高壓壓氣機(jī)進(jìn)口氣流與外涵中冷

3、器：高壓壓氣機(jī)進(jìn)口氣流與外涵道氣流熱交換，降低了高壓壓氣機(jī)的進(jìn)道氣流熱交換，降低了高壓壓氣機(jī)的進(jìn)口溫度，進(jìn)而減少了高壓壓氣機(jī)耗功?？跍囟龋M(jìn)而減少了高壓壓氣機(jī)耗功?；?zé)崞鳎喝紵疫M(jìn)口氣流與低壓渦輪回?zé)崞鳎喝紵疫M(jìn)口氣流與低壓渦輪出口氣流熱交換，增加燃燒室進(jìn)口氣流出口氣流熱交換，增加燃燒室進(jìn)口氣流的溫度，進(jìn)而減少燃油消耗量的溫度，進(jìn)而減少燃油消耗量中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所中冷回?zé)岷娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)中冷回?zé)岷娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：新概念發(fā)動(dòng)機(jī)新概念發(fā)動(dòng)機(jī)中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研

4、究所自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)VCEACEFlade帶帶CDFS雙外涵變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)雙外涵變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)Fan+Blade控制外涵工作情況控制外涵工作情況中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī) 美軍預(yù)計(jì)，燃油效率將比美軍預(yù)計(jì)，燃油效率將比F135F135發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的提高機(jī)的提高2525，飛機(jī)作戰(zhàn)半徑增加，飛機(jī)作戰(zhàn)半徑增加25253030，續(xù)航延長(zhǎng)，續(xù)航延長(zhǎng)30304040。關(guān)鍵。關(guān)鍵技術(shù)包括：?jiǎn)为?dú)可變流量和壓比的輔助技術(shù)包括：?jiǎn)为?dú)可變流量和壓比的輔助風(fēng)

5、扇；高溫多轉(zhuǎn)子機(jī)械系統(tǒng)；高剩余功風(fēng)扇；高溫多轉(zhuǎn)子機(jī)械系統(tǒng)；高剩余功率、流量和壓比可變的核心機(jī)；可在大率、流量和壓比可變的核心機(jī)；可在大流量范圍工作的高效渦輪；綜合的熱管流量范圍工作的高效渦輪；綜合的熱管理技術(shù)；進(jìn)理技術(shù)；進(jìn)/ /排氣綜合改進(jìn)技術(shù)。排氣綜合改進(jìn)技術(shù)。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī) 組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是將組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是將2 2種或種或2 2種以上的推進(jìn)系種以上的推進(jìn)系統(tǒng)組合到一起，來(lái)共同完成推進(jìn)任務(wù)。目前，主統(tǒng)組合到一起，來(lái)共同完成推進(jìn)任務(wù)。目前，主要有要有RBCCRBCC（火箭沖壓）、（火箭沖壓）、T

6、BCCTBCC（渦輪沖壓）（渦輪沖壓）和和T/RBCCT/RBCC（渦輪（渦輪/ /火箭基組合沖壓）發(fā)動(dòng)機(jī)火箭基組合沖壓）發(fā)動(dòng)機(jī)3 3種類(lèi)型。種類(lèi)型。 近年來(lái)又提出兩種模式的渦輪近年來(lái)又提出兩種模式的渦輪/ /脈沖爆震組脈沖爆震組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)（TE）火箭增強(qiáng)型引射沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)（ERJ）雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)（DMRJ）=+亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)=+GasTurb 10中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)熱點(diǎn)課題：熱點(diǎn)課題：變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)

7、變循環(huán)、組合發(fā)動(dòng)機(jī)中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：高超聲速熱點(diǎn)課題：高超聲速高超聲速飛行器氣動(dòng)外形高超聲速飛行器氣動(dòng)外形中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：高超聲速熱點(diǎn)課題：高超聲速高超聲速飛行器進(jìn)氣道設(shè)計(jì)高超聲速飛行器進(jìn)氣道設(shè)計(jì)中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：高超聲速熱點(diǎn)課題：高超聲速高超聲速飛行器進(jìn)氣道設(shè)計(jì)高超聲速飛行器進(jìn)氣道設(shè)計(jì)結(jié)果表明：在設(shè)計(jì)馬赫數(shù)下，進(jìn)氣道性能表現(xiàn)優(yōu)異，流量系數(shù)高達(dá) 0.997，出口總壓恢復(fù) 0.404。且在來(lái)流馬赫數(shù)2.5-4 內(nèi)，進(jìn)氣道均能實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)，具有較好的內(nèi)流品質(zhì)。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：高超聲速熱點(diǎn)課題：高超聲速高超聲速飛行器進(jìn)

8、氣道設(shè)計(jì)高超聲速飛行器進(jìn)氣道設(shè)計(jì)SR-72飛行器前體飛行器前體高外壓縮內(nèi)乘波進(jìn)氣道高外壓縮內(nèi)乘波進(jìn)氣道一體化研究一體化研究匹配飛行器前體的高外壓縮內(nèi)乘波進(jìn)氣道設(shè)計(jì)研究匹配飛行器前體的高外壓縮內(nèi)乘波進(jìn)氣道設(shè)計(jì)研究中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：高超聲速熱點(diǎn)課題：高超聲速高超聲速飛行器進(jìn)氣道設(shè)計(jì)高超聲速飛行器進(jìn)氣道設(shè)計(jì)匹配飛行器前體的高外壓縮內(nèi)乘波進(jìn)氣道設(shè)計(jì)研究匹配飛行器前體的高外壓縮內(nèi)乘波進(jìn)氣道設(shè)計(jì)研究進(jìn)氣道匹配飛行器后的三維造型進(jìn)氣道匹配飛行器后的三維造型設(shè)計(jì)狀態(tài)下匹配設(shè)計(jì)狀態(tài)下匹配SR-72SR-72前體內(nèi)乘波進(jìn)氣道流動(dòng)三維波系結(jié)構(gòu)圖前體內(nèi)乘波進(jìn)氣道流動(dòng)三維波系結(jié)構(gòu)圖二維吻切對(duì)稱面馬赫

9、數(shù)和壓力等值圖二維吻切對(duì)稱面馬赫數(shù)和壓力等值圖中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：高超聲速熱點(diǎn)課題：高超聲速高超聲速動(dòng)力裝置能量管理技術(shù)高超聲速動(dòng)力裝置能量管理技術(shù) 隨著來(lái)流馬赫數(shù)的增加，空氣來(lái)流滯止溫度迅速增加，高溫來(lái)流蘊(yùn)含了可觀的能量。 另一方面，滯止溫度過(guò)高工質(zhì)中難以加入能量。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：高超聲速熱點(diǎn)課題：高超聲速高超聲速動(dòng)力裝置能量管理技術(shù)高超聲速動(dòng)力裝置能量管理技術(shù) 多循環(huán)耦合預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)主要由互相耦合的空氣開(kāi)式循環(huán)、換熱介質(zhì)閉式循環(huán)、氫燃料流路三部分組成。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題發(fā)動(dòng)機(jī)總體設(shè)計(jì)的部件參數(shù)選優(yōu)

10、發(fā)動(dòng)機(jī)總體設(shè)計(jì)的部件參數(shù)選優(yōu)采用的超高壓比民用大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算模型為基于Gasturb平臺(tái)開(kāi)發(fā)的零維變比熱部件級(jí)模型。中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題發(fā)動(dòng)機(jī)總體設(shè)計(jì)的部件參數(shù)選優(yōu)發(fā)動(dòng)機(jī)總體設(shè)計(jì)的部件參數(shù)選優(yōu)Parameter(20%)Net T h r u s t / kNSFC kg/(daN*h)SFCChange RateATF44.260.518-5.41%GTF-1142.790.5460中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)及進(jìn)進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)及進(jìn)-發(fā)匹配發(fā)匹配中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題熱點(diǎn)

11、課題：優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)及進(jìn)進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)及進(jìn)-發(fā)匹配發(fā)匹配遺傳算法優(yōu)化目標(biāo)A. 總壓恢復(fù)系數(shù) B. 阻力系數(shù) CDC. 總目標(biāo)函數(shù)maxD. 優(yōu)化結(jié)果的評(píng)估51ii1122332002Dcp Hp Hp HCkp Ma H12341234max,(,)Di C 中航工業(yè)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題熱點(diǎn)課題：優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)及進(jìn)進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)及進(jìn)-發(fā)匹配發(fā)匹配進(jìn)氣道優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果綜合考慮總壓恢復(fù)系數(shù)、阻力系數(shù)和激波脫體臨界來(lái)流馬赫數(shù)，在從多目標(biāo)遺傳算法得到的多組優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果中選擇超聲速進(jìn)氣道激波系配置參數(shù)如下：激波系理論最大總壓恢復(fù)系數(shù)為：s=0.847211阻力系數(shù)為：CD=0.284533激波脫體的臨界來(lái)流馬赫數(shù)為