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摘要
自主发展了基于周向平均方法的航空发动机整机准三维数值仿真方法。基于Navier-Stokes方程，推导了周向平均的准三维通流模型控制方程，针对方程源项传统模型的不足，提出了考虑叶型影响的无黏叶片力模型、基于机器学习的压气机展向分布损失模型和基于理论分析的周向不均匀性模型等，并完成了燃烧室的准三维建模，最终实现了航空发动机整机准三维稳态仿真。利用本文发展的整机周向平均稳态准三维仿真程序CAM完成了WP11涡喷发动机整机仿真，并与俄罗斯S2程序AES-S2的仿真结果进行了对比分析。结果表明，相比于俄罗斯S2程序AES-S2，所发展的周向平均准三维仿真程序CAM仿真精度更高，在WP11整机准三维仿真的设计点计算结果对比中，CAM计算的涡轮流量的误差比AES-S2的计算误差小8%以上，发动机推力误差小16%以上；收敛性更好，CAM计算的涡轮流量的振幅比AES-S2的计算结果的振幅小10%以上，CAM计算的发动机推力的振幅比AES-S2的计算结果的振幅小20%以上。
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单位北京航空航天大学江西研究院; 北京航空航天大学
