风扇压气机结构设计

第二讲 风扇 /压气机结构设计离心（斜流）压气机离心（斜流）压气机轴流压气机（风扇）轴流压气机（风扇）2006年 3月 1航空发动机结构设计第二讲 风扇 /压气机结构设计v第一节 概 述v第二节 转子系统v第四节 静子系统v第五节 辅助系统v防冰装置、防喘装置等2006年 3月 2航空发动机结构设计第一节 概 述v1. 组成及分类v组成 ;v进气道、静子、转子、防喘 /防冰系统。v分类：v轴流、离心、混合压气机。 v气动特征，结构特征2006年 3月 3航空发动机结构设计第一节 概 述v大涵道比涡轮风扇发动机2006年 3月 4航空发动机结构设计第一节 概 述v小涵道比涡轮风扇发动机2006年 3月 5航空发动机结构设计第一节 概 述v涡轮螺桨发动机2006年 3月 6航空发动机结构设计第一节 概 述v涡轮轴发动机2006年 3月 7航空发动机结构设计第一节 概 述v2.特 点v进口处：v外物易打伤、结冰、腐蚀。v转速高：v叶片根部、轮盘承受负荷极大，平衡要求高。v对空气做功：v要求效率高、叶型设计v叶片高而薄：v易振动、高频疲劳。2006年 3月 8航空发动机结构设计第一节 概 述v3.要求解决的问题v转子要有足够的刚性和强度；v基本原则是等强度，等刚度设计v抗外物打伤能力和包容能力强；v采用结构措施提高可靠性v防喘、减缓振动，避免共振；v效率提高、工作稳定可靠；v重量轻、寿命长、成本低。2006年 3月 9航空发动机结构设计转子在横向力作用下的变形 高压转子沿轴向弯曲刚性基本上为等刚度2006年 3月 10航空发动机结构设计第一节 概 述v4. 气流通道形式v等外径设计v能充分提高叶片切向速度，加大加工量。v以减少压气机级数。v切向速度受到强度的限制。v多在压气机前面几级使用。2006年 3月 11航空发动机结构设计F404低压风扇v等外径气流通道设计2006年 3月 12航空发动机结构设计第一节 概 述v等内径设计v优点：提高末级叶片效率。 （为什么？）v缺点：对气体加功量小，级数多。v等中径设计v介于两者之间，一般均混合采用。2006年 3月 13航空发动机结构设计CFM56-5C高压压气机v等内径气流通道设计2006年 3月 14航空发动机结构设计第二节 轴流压气机转子v1. 转子的基本结构v2. 压气机工作叶片结构v3. 压气机 轮盘结构v4. 转子平衡技术2006年 3月 15航空发动机结构设计1. 转子的基本结构v一、结构分类v鼓式转子v结构简单弯曲刚性好v转速受到限制 (低于 200米 /秒 )。v大流量比发动机增压级多采用。2006年 3月 16航空发动机结构设计鼓式转子 斯贝 MK-202v鼓式转子2006年 3月 17航空发动机结构设计鼓式转子 CFM562006年 3月 18航空发动机结构设计1. 转子的基本结构v一、结构分类v 盘式转子v盘的强度好v弯曲刚性差v盘易产生振动2006年 3月 19航空发动机结构设计盘式转子 PW40002006年 3月 20航空发动机结构设计加强盘式转子 SPEY 低压压气机转子2006年 3月 21航空发动机结构设计混合式转子v恰当半径：v盘的变形等于鼓的变形。v盘加强鼓：v盘的变形小于鼓的变形。v鼓加强盘：v盘的变形大于鼓的变形。2006年 3月 22航空发动机结构设计混合式转子2006年 3月 23航空发动机结构设计1. 转子的基本结构v二、转子的连结形式：v短螺栓连接v焊接的盘鼓混合式转子v销钉连接转子v长螺栓连接转子2006年 3月 24航空发动机结构设计短螺栓连接转子2006年 3月 25航空发动机结构设计二、转子的连结形式v发动机转子应力分布2006年 3月 26航空发动机结构设计焊接的盘鼓混合式转子2006年 3月 27航空发动机结构设计销钉连接