某燃气轮机低压压气机结构设计方案研究

孙远伟

(中国航发燃气轮机有限公司，沈阳 110179)

压气机结构设计是燃气轮机部件核心设计之一，如何设计高效压气机，满足整机可靠性及性能匹配需求一直是燃气轮机产品走向成熟的关键课题之一。航机性能要求高，为适应飞机的空中工作状态，性能要求及喘振裕度高。航改型燃气轮机相对于航机，除性能要求及喘振裕度外，还要保证寿命长(压气机部件寿命近似等于燃气轮机总寿命)。在不改变压气机叶片材料的前提下，须要降低发动机设计点，降低透平前初温及转子工作转速。双涵道涡扇航机改制成地面燃气轮机的过程比较复杂，须要新制低压压气机转、静子部件，进而减小低压压气机流道以降低外涵道空气量，提高地面燃气轮机有效做功能力及效率。

据统计，航改型燃气轮机压气机研制成本达到总成本的50%～60%。如何在保证性能及结构可靠的前提下提高设计经济性，将成为压气机结构设计是否合理的标志之一[1]。

为降低航改型燃气轮机压气机研制成本，使航改型燃气轮机能够进入市场并参与竞争，须找到一种有效的压气机设计方案，在符合气动、强度设计要求的前提下，使压气机结构能够满足燃气轮机使用要求，进而实现燃气轮机商品化。

1 某航机低压压气机结构介绍

原航机低压压气机由进气机匣组件1、低压压气机机匣组件2及低压压气机转子3组成(见图1)。其中进气机匣组件是发动机的承力构件，主要由带轮毂及内外环的进气机匣101及进口可调叶片102组成。……