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公开(公告)号:CN119939821A
公开(公告)日:2025-05-06
申请号:CN202510123169.4
申请日:2025-01-26
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种考虑末级内冷的多级轴流压气机及设计方法。首先,通过数值计算获得多级轴流压气机内部压力场和温度场分布,结合叶片材料热力学属性,确定需要冷却的级数和位置。其次,从前面级某一位置引出冷却气流,依次进入轮毂和转子/静子内部冷却通道,实现叶片冷却。之后,冷却气体返回上游,形成闭式冷却回路。为避免叶片表面存在裂纹而导致当地高温气流灌入冷却通道,提出了受限空间内以“叶片内嵌热管+回路换热器”为核心的冷却技术,热管将叶片内部热量传递至轮毂/机匣内的回路换热器,通过冷却气流带走热量。上述方案在强化叶片冷却效果的同时,也保证了结构可靠性,减少了流动损失,实现了末级叶片在气动和结构方面的双重优化。
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公开(公告)号:CN119532031A
公开(公告)日:2025-02-28
申请号:CN202510090707.4
申请日:2025-01-21
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种多油路燃气轮机或航空发动机的燃油泄油控制装置、方法及应用,属于燃气轮机或航空发动机的燃油控制技术领域,用于发动机停车状态下多油路燃油的快速、安全、可靠排放,同时保证各油路在正常运行状态下的独立运行和密封性。该装置包括上壳体、衬套、端盖、活门、复位弹簧、顶杆及电磁驱动部件,衬套内设有多组燃油通孔和泄油通孔,通过环形台阶部及锥面密封结构实现燃油通路的精准分隔与控制。该方法包括初始化、发动机正常工作、停车泄油准备、燃油泄放、多油路顺序泄放、泄放完成和系统复位等步骤。本发明结构设计合理,控制方法精确,具有显著的密封性能和泄油效率,适用于多种复杂工况,具有广泛的应用前景和工程价值。
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公开(公告)号:CN119289155A
公开(公告)日:2025-01-10
申请号:CN202411469818.8
申请日:2024-10-21
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种多油路多电航空发动机燃油系统的压力平顺开启电磁装置,用于实现燃油系统中多油路之间的平稳切换与压力精确控制,并有效减小电磁力需求;该装置包括阀体基座、主活门组件、副活门组件及电磁作动先导活门组件,主活门采用锥面结构,确保与阀口形成良好的密封,并通过小流道孔实现流体的顺畅通行,同时结合流体力学相关理论,对主活门结构进行优化设计,主活门作动时有效降低电磁力需求。另外,副活门设计为单向阀,确保燃油流动的单向性及多油路切换时系统压力的稳定性,提高了系统的可靠性。该装置通过各组件的协同工作,实现多油路之间的平稳切换和压力精确控制,显著提高了航空发动机多油路燃油系统的稳定性、可靠性。
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公开(公告)号:CN119247793A
公开(公告)日:2025-01-03
申请号:CN202411788440.8
申请日:2024-12-06
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应指定干扰消除的航空发动机控制系统及其方法,属于航空发动机控制领域,通过系统辨识获取航空发动机的带扰动仿射形式非线性数学模型,设计固定时间扰动观测器实时估计系统的集总干扰,并基于非线性反步法和动态逆方法构建自适应指定干扰消除复合控制器,实现对发动机转速的精确控制。系统基于反步法和动态逆方法实时调整控制量,控制器采用非光滑指令滤波器和自适应动态权重分配机制,实现了对系统不确定性的有效补偿。该方法能够有效应对系统参数摄动、未建模动态和外部负载波动引起的不确定性,兼顾动静态性能,具有高控制精度、良好抗干扰能力和闭环稳定性,适用于复杂工况下的航空发动机转速控制。
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公开(公告)号:CN118654849A
公开(公告)日:2024-09-17
申请号:CN202410746608.2
申请日:2024-06-11
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
IPC: G01M9/00 , G01M9/04 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种控制低雷诺数下端壁边界层的叶栅风洞试验件及设计方法,通过在试验件上、下端壁附近分别等距设置内栅板,将流道分割为主流道和旁侧两个支路流道,以实现端壁边界层隔离。进口气流经过内栅板前缘后,边界层重新发展,直至试验件叶片前缘。通过优化内栅板前缘造型精细调控其表面边界层增长速率,最终将不同雷诺数下端壁边界层厚度差异对试验结果的影响控制在预设阈值内,解决低雷诺数下端壁边界层发展失控而破坏单一研究变量的技术问题。本发明的叶栅试验件结构能直接应用于叶轮机械领域变密度叶栅风洞的工况调节,为低雷诺数效应的精细化试验研究提供先决条件。
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公开(公告)号:CN118030202A
公开(公告)日:2024-05-14
申请号:CN202410286816.9
申请日:2024-03-13
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明涉及一种航空发动机涡轮叶片鳃区的梯度孔径气膜冷却布局结构,旨在针对涡轮叶片在高温、高速和高压工况下的冷却需求,特别是在叶片鳃区这一曲率变化较大、流动变化剧烈的关键区域提供改进的冷却效果。该结构通过在叶片鳃区沿叶片展向设置梯度变化的气膜孔径,实现根据流速和热负荷分布的变化逐渐调整气膜孔的大小,从而优化冷却气流的分布和覆盖效果。该结构具有结构简单、针对性强、布置灵活、冷效明显提升等优点,提升了叶片鳃区的冷却效率和冷却均匀性,有效延长了涡轮叶片的使用寿命,并提高了发动机的整体性能和可靠性。本发明还提供了若干种优化的气膜孔形状、排列方式和倾角,以进一步提高气膜的覆盖率、稳定性、附着性和冷却效果。
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公开(公告)号:CN113931879B
公开(公告)日:2023-12-22
申请号:CN202111214324.1
申请日:2021-10-19
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
Abstract: 本发明提出了一种高压比离心压气机径向叶片扩压器参数化设计方法,首先定义折转角α4‑α3、扩压器出口半径比r4/r2、扩压器进口半径比r3/r2三个关键参数控制,之后定义零厚度叶片扩压器,扩压器具有圆形的前缘和尾缘并且具有薄且恒定的厚度分布,然后将零厚度叶片扩压器的性能图谱按照典型的Reneau图的格式,通过参数化研究评估叶片扩压器理想的扩压途径;最后设计非零厚度扩压器,利用中弧线作为扩压器的吸力面,压力面采用后加载的高斯厚度分布确定。利用本发明的高压比离心压气机径向叶片扩压器参数化设计方法,可获得扩压器关键参数最佳取值范围,形成扩压器设计图谱,为中小型燃气涡轮发动机高压比离心压气机径向扩压器设计提供理论支撑。
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公开(公告)号:CN116576040A
公开(公告)日:2023-08-11
申请号:CN202310795200.X
申请日:2023-06-30
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
Abstract: 本发明提出了一种基于双风扇结构的中等变涵道比涡扇发动机构型,具体涉及一种带进口可调叶片的双风扇与可调喷管的涡扇发动机结构,通过采用双风扇结构,设置低压风扇和高压风扇,分别进气并增压,这有利于扩大涵道比调节范围和减小单级风扇的工作变化幅度;通过设置可变分流锥和高压风扇进口可调叶片,并通过控制其角度实现外涵流道和内涵流道的流量比例调节,实现不同的涵道比,这是实现中等变涵道比的关键所在;通过设置第二涵道,将部分内涵流道流量引入外涵流道,这进一步增大了涵道比调节范围,有利于实现3~6范围内的中等变涵道比,本发明具有涵道比调节范围大、高空爬升能力强、高空巡航耗油率低的优点,适用于高空长航时无人机的动力需求。
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公开(公告)号:CN114593155B
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202210271681.X
申请日:2022-03-18
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种变刚度航空发动机动压轴承安装结构。属于航空发动机轴承安装技术领域,其关键在于通过向动压轴承的轴承腔内通气,通过通气改变轴承腔内的环境压力,使动压轴承外环和内环间的气隙压力改变,从而调节动压轴承的支撑刚度,进而满足航空发动机不同工况下转子动力学对轴承支撑刚度的要求。该发明可直接应用于航空发动机支撑结构,通过改变轴承腔的环境压力,使动压轴承能满足航空发动机各工况下的使用要求。
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公开(公告)号:CN112943686B
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202110181722.1
申请日:2021-02-08
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
IPC: F04D29/28 , F04D29/30 , F04D29/66 , G06F30/17 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种离心压气机叶轮及其设计方法,通过对离心叶轮的分流叶片与主叶片进行倾斜角的分别造型来实现对叶片通道内部气流的控制。该种方法能够分别优化气流在不同叶片通道内受到的不同气动不平衡力,通过不同倾斜角施加不同的叶片力,合理平衡由轮毂指向机匣的展向压力梯度和由压力面指向吸力面的周向压力梯度,从而以更好的效果分别抑制不同叶片通道内低速高熵流体在机匣附近以及在吸力面附近的聚集,进而改善了离心叶轮内部的二次流结构并提高了出口流场均匀性。该种叶片构型结构相对简单、易于加工,特别适用于各类中小型燃气轮机及中小型航空发动机离心压气机。
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