涡喷发动机全三维流-热-固耦合建模方法

作者：魏杰; 温孟阳; 杨合理; 王旭; 郑新前^*

来源：航空动力学报, 2023, 1-10.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20230232

• 涡喷发动机
• 全三维数值仿真
• 流-热-固耦合
• 间隙预测
• 结构分析

建立了单通道流-热和全通道热-固的耦合建模方法，对某涡喷发动机进行了全三维流-热-固耦合分析，并与不考虑耦合的方法进行了对比，在温度、应力和变形等方面均有较大差异。流-热耦合的压气机转子叶片温度较不耦合偏低15K，三级扩压器温度较不耦合偏低10K-20K。热-固耦合的压气机转子最大等效应力比不耦合小31MPa（4.7%），径向变形比不耦合大0.02mm（11.1%）。流-热-固耦合预测的设计点涡轮叶尖间隙变化0.54mm。本方法实现了整机温度场、应力场、变形场的分析，综合评估了部件的强度和变形，为部件优化提供了数据支撑。

• 单位
  清华大学