浮动壁燃烧室关键结构设计研究-机械工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名： 日期： 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘 要 摘 要 随着高性能军、民用飞机技术的不断发展，对发动机提高推重比和寿命循环 的要求持续增加，燃烧室工作条件越来越恶劣，燃烧室火焰筒的可靠性和耐久性 指标越来越高，而壁温梯度和最高壁温是限制火焰筒使用寿命的两项重要因素， 这两项因素又直接与火焰筒的冷却方式(传热过程)和火焰筒结构布局相关联，因 此先进的冷却方式和合理的结构设计是燃烧室火焰筒获得满意的使用寿命和可靠 性的关键。 国内外在燃烧室火焰筒的冷却方式和结构方案上做了大量卓有成效的研究工 作，综合比较，浮动壁燃烧室技术被认为是提高燃烧室寿命最理想的解决方案， 而其设计关键技术在于合理选取冷却结构、连接结构形式及特征尺寸。本论文在 分析国外浮动壁燃烧室结构特点基础上，以模型浮动壁燃烧室结构作为研究对 象，通过选取冲击+致密孔发散气膜作为本文浮动壁燃烧室结构冷却方案，对关 键结构特征进行分解，确定模型浮动壁燃烧室基本结构和关键特征基础尺寸；基 于 UG 开发模型浮动壁燃烧室参数化造型系统，完成模型浮动壁燃烧室结构设 计；分别从流—固耦合三维壁温分析和结构强度计算分析两方面入手，解决壁 温、强度计算的建模、分网、载荷施加、分析求解等问题；然后分别对壁温分布 和应力分布进行优化；在解决结构模型、壁温分布计算模型与强度计算模型的传 递技术的基础上，实现浮动壁火焰筒冷却—结构一体化优化，最终获得理想的模 型浮动壁火焰筒结构方案，为浮动壁燃烧室工程应用提供技术支持。 关键词： 航空发动机，燃烧室，浮动壁，关键结构，设计 I ABSTRACT ABSTRACT With the development of the high-performance military and civil aero-craft, higher thrust-weight ratio and longer life are required. And the demands of reliability and life of combustor flame tube are getting higher and higher because of the worse operating conditions of gas turbine combustor. Meanwhile, two important factors, including temperature gradient of flame tube and the highest temperature of flame tube, are interacted directly with the cooling methods, mainly concentrating on heat transfer, of combustor flame tube. Therefore, advanced cooling methods and effective structure design are the key factors that can guarantee the satisfying reliability and life of flame tube. Much research works have been done in the area of cooling system design and structure design of combustor flame tube in the world. Generally speaking, the new technology of floating tile is one of the most effective methods to prolong the life of combustor, w