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清华大学学报(自然科学版)  2022, Vol. 62 Issue (3): 549-554,580    DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2021.26.037
  专题:吸气式发动机及空天动力技术 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
基于ANSYS的涡轴发动机压气机设计
闫慧慧, 周伯豪, 李豪, 张煜洲, 兰旭东
清华大学 航天航空学院, 航空发动机研究中心, 北京 100084
Turboshaft engine compressor design using ANSYS
YAN Huihui, ZHOU Bohao, LI Hao, ZHANG Yuzhou, LAN Xudong
Aero Engine Research Center, School of Aerospace Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
全文: PDF(5438 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 与涡扇发动机和涡喷发动机相比,涡轴发动机具有体积小、质量轻、轴系短等显著特点,且由于其良好的高空性能和较宽的功率范围,活塞发动机在无人直升机的应用中逐渐被涡轴发动机取代。但由于成本问题,在小型无人直升机上航空活塞发动机仍占有绝对优势,因此对小功率涡轴发动机的研究十分有必要。该文基于Gas Turb对300 kW级的涡轴发动机进行总体设计与性能计算,Gas Turb是一款能够快速分析燃气轮机性能的软件,可以用于燃气轮机的热力学设计和总体性能计算,此外,利用ANSYS的叶片造型模块对离心压气机的叶轮和叶片进行造型设计,进一步完成了离心压气机的三维数值模拟,验证了所设计的离心压气机模型的可行性。
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闫慧慧
周伯豪
李豪
张煜洲
兰旭东
关键词 涡轴发动机发动机设计离心压气机数值模拟    
Abstract:Turboshaft engines are smaller, lighter and have shorter shafts than large turbofan and turbojet engines. Due to their good high altitude performance and wide power range, turboshaft engines have gradually replaced piston engines in unmanned helicopters. However, piston engines are less expensive, so they still have the absolute advantage in small unmanned helicopters. Further research is needed to develop economical low power turboshaft engines. This study analyzed the design of a 300 kW turboshaft engine using Gas Turb, a thermodynamic turbine analysis software, with the blade modeling module of ANSYS used to design the impeller and blades of the centrifugal compressor. Three-dimensional simulations of the centrifugal compressor verify the feasibility of this design.
Key wordsturboshaft engines    engine design    centrifugal compressors    numerical simulations
收稿日期: 2021-04-30      出版日期: 2022-03-10
基金资助:兰旭东,副研究员,E-mail:lanxd@tsinghua.edu.cn
引用本文:   
闫慧慧, 周伯豪, 李豪, 张煜洲, 兰旭东. 基于ANSYS的涡轴发动机压气机设计[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2022, 62(3): 549-554,580.
YAN Huihui, ZHOU Bohao, LI Hao, ZHANG Yuzhou, LAN Xudong. Turboshaft engine compressor design using ANSYS. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2022, 62(3): 549-554,580.
链接本文:  
http://jst.tsinghuajournals.com/CN/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2021.26.037  或          http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2022/V62/I3/549
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
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