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作者：邵发宁;毛军逵;赵伟辰;柴政;陈娉婷;王飞龙;杨超;
单位：南京航空航天大学能源与动力学院;南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室;中国航发沈阳发动机研究所;
摘要：目前航空发动机叶尖间隙过渡态分析过程中尚未充分考虑叶尖间隙变化、主流、二次空气系统三者间动态耦合交互作用，导致计算精度有限。为此，本研究将主流道参数计算模型耦合到现有考虑固体域和二次空气系统动态耦合交互的“跨时间尺度流热固耦合”计算模型中，构建了一种新的航空发动机叶尖间隙“跨尺度多物理场联合仿真”方法。该方法增加了主流道与二次空气系统、叶尖间隙与主流道的双向动态耦合交互。通过与整机试验数据对比，新方法较好地捕捉到了叶尖间隙在整个历程中的变化趋势，且计算误差达到10%以内。进一步对比分析显示，与“跨时间尺度流热固耦合”计算模型相比，耦合主流道参数后计算精度提升的主要原因是高压涡轮转子热变形预测值增大。深入剖析发现，转子热变形增大主要源于高压涡轮转子流动换热特性的变化：历程中高压涡轮转子进口截面处的总温和总压分别最大增加了2.8%和5.1%，二次空气系统高压流路流量最大增加2.1%，换热功率最大增加48.51 kW。
关键词：航空发动机;;叶尖间隙;;主流;;二次空气系统;;多物理场耦合
基金资助：国家科技重大专项~~
