摘要

一种用于航空发动机机匣气密性试验的水箱安全设计方法。基于特定要求的水箱和机匣的相关技术参数,采用运动控制方程和气体状态方程,结合无量纲的时间和压力以及初始条件,对无量纲压力和堵头断裂飞离角度的二阶微分方程组进行建立,该微分方程组适用于计算不同内压、碎片尺寸下堵头碎片飞出时的初始速度和角速度,继而采用流体力学原理建立力学方程,建立了考虑介质阻力系数的堵头撞击速度计算方法,再次采用动能定理以及能量守恒定律,开展了对水箱壁厚、堵头碎片冲击力和碎片撞击强度的建模和估算,同时为了适应工程上快速计算的需要,建立了偏于保守的堵头分离初速度的计算公式,最终可获得满足技术要求的航空发动机机匣气密性试验水箱安全设计方案。