对转涡轮盘腔内各参数变化对转盘壁面摩擦力矩的影响

史学捷,陈淑仙,梁振宇

(中国民用航空飞行学院 航空工程学院，四川 广汉 618307)

对转涡轮盘腔内各参数变化对转盘壁面摩擦力矩的影响

史学捷,陈淑仙,梁振宇

(中国民用航空飞行学院 航空工程学院，四川 广汉 618307)

摘要：对转涡轮盘腔内壁面摩擦力矩的大小直接影响盘腔内气体流动结构和换热效率，进而影响对转涡轮发动机的性能。应用RNG k-ε湍流模型对对转涡轮盘腔内气体流动进行了数值模拟，研究了对转涡轮盘腔间距、中心进气流量、转盘转速的变化对盘腔内壁面摩擦力矩的影响。数值模拟结果表明，盘腔间距在计算范围内的变化对转盘壁面摩擦力矩的影响不明显；转盘壁面摩擦力矩随中心进气流量和转盘转速的增大而增大。

关键词：对转涡轮盘腔；数值模拟；湍流模型；摩擦力矩

0引言

随着航空技术的不断进步，航空飞行器对发动机性能提出了越来越高的要求，如更大的推重比，更低的油耗率和更优异的整机性能等[1]。

对转涡轮技术是一种新型的涡轮气动布局设计，一方面可以使两涡轮转子之间减小导向叶片尺寸或完全省去导向叶片且使转轴缩短，进而大大减小发动机重量，减小气动损失；另一方面使飞机在做回转飞行时，发动机转子上的陀螺力矩大大减小，进而减小发动机传到机身的力矩，提高飞机机动性能[2]。

因此国内外许多国家在研制新型航空发动机的过程中，对对转涡轮技术的研究也越来越重视。GE已经将其应用到实际。……