航空发动机加温瞬态传热数值仿真计算与试验

作者： 肖娜   刘康   来源： 中国科技信息 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高寒环境   滑油箱   发动机   低温起动   瞬态传热   发动机附件   数值仿真  

描述： 加温是某些航空发动机在高寒环境下实现起动的主要手段,为探究高寒环境下某航空发动机低温起动前的加温温升变化规律,以某航空发动机为研究对象,通过建立发动机三维模型,并利用前处理软件对三维模型进行网格划分

用于制备航空发动机高温合金叶片的真空精密铸造装备设计

作者： 桂大兴   孙宝德   董安平   来源： 中国铸造装备与技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温合金   智能化   发动机叶片   数字孪生技术   真空精密铸造   数字技术  

描述： 详细介绍了在特种冶金领域中真空精密铸造装备的总体结构布局与设计，根据航空发动机高温合金叶片生产工艺（单晶、等轴晶、定向晶）需求和航空航天精密铸件的材料成型凝固特点，采取量身定制化非标设计，提高航空铸件的成材率，改善铸件微观结晶品质，优化智能化数字制造布局。大大提高了真空精密铸造装备的自动化、数字化、智能化水平。本设计成功打破了长期以来欧美对高端装备的技术垄断和贸易壁垒，为国防军工领域解决“卡脖子”难题，为中国航空提高产能发挥了重要的保障作用，推进了国产高端特殊冶金装备的产业化进程。

高温钛合金航空发动机叶盘锻造变形均匀性研究

作者： 洪小英   李亮亮   王乐   来源： 塑性工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   叶盘   有限元   预制坯   钛合金  

描述： 为了提高某航空发动机叶盘锻件的组织均匀性和锻件的力学性能，提出将小变形区反向追踪到原始坯料所在区域，并减少该区域材料的预制坯设计方法。首先通过热压缩实验获得某高温钛合金的流变曲线，并使用该流变曲线构建了某发动机叶盘锻件的有限元模型。然后通过有限元仿真结果分析了锻件的小变形区和大变形区在原始坯料中的位置，随后通过减少小变形区材料的方法设计了坯料形状。经过3次坯料更新后，处于推荐等效应变范围内的坯料体积从40%提高到了90%,显著提升了锻件的变形均匀性。实验结果表明，优化后的坯料能够得到组织比较均匀的锻件，平均晶粒尺寸相比原始材料显著减小，满足性能要求。此外，晶相分析结果验证了太大或太小的变形量都会导致锻件的平均晶粒尺寸偏大。

大型科学装置在航空发动机高温结构材料和涂层上的研究与应用综述

作者： 尚勇   冯阳   刘巧沐   王君武   杨惠君   茹毅   张恒   赵文月   裴延玲   李树索   宫声凯   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温合金   同步辐射   热障涂层   中子衍射   无损检测   残余应力  

描述： 航空发动机用热端部件及其防护涂层具有密度高、结构复杂、服役环境恶劣、承受载荷复杂等特点，采用传统的分析测试方法对其进行损伤演变、质量评估和寿命预测研究存在极大挑战，无法满足航空发动机更高温度、更高速度、更高可靠性的需求。大型科学装置中的同步辐射技术和中子衍射技术具有高穿透性、高精度、高耦合度和高通量等特点，较传统检测技术更适用于未来航空航天领域高温结构材料的研发和测试，但上述两种技术在中国相关领域的基础研究和工程应用方面仍需进一步开展工作。本文着重介绍近年来国内外采用同步辐射和中子衍射技术进行航空发动机热端部件及其防护涂层基础科学研究与实际工程应用方面的进展与现状。

面向航空发动机应用的表面涂层及其高温摩擦磨损性能专栏序言

作者： 邵天敏   李永健   来源： 中国表面工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温摩擦磨损性能   发动机  

描述： 航空发动机是飞机的心脏，被誉为工业皇冠上的明珠，是关系国防安全和国民经济的重大装备。表面工程技术是高性能航空发动机不可或缺的基础和保障。随着军用和民用航空领域对发动机性能要求的不断提升，新一代航空发动机的工况条件愈发恶劣，其诸多关键零部件面临高温、高载、高速、腐蚀和冲击等一系列苛刻工况的考验。摩擦磨损是造成航空发动机关键零部件性能、寿命和可靠性下降的重要原因，是制约高性能航空发动机发展的主要瓶颈之一。近年来，我国众多学者围绕航空发动机应用的表面涂层技术，聚焦极端工况下航空发动机关键零部件的高温摩擦磨损行为、表面涂层的失效机理、涂层的改进和开发等方面开展了大量研究工作，在耐高温、耐磨损、低摩擦、抗氧化和耐腐蚀表面涂层的设计、制备和应用等方面取得了重要成果。

航空TA15钛合金高温摩擦磨损性能研究

作者： 刘彬   李晟   毛玉刚   李鹏飞   李亮亮   孟宪凯   王赛兰   吴嘉诚   来源： 表面技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 磨损机理   氧化磨损   TA15钛合金   高温性能   摩擦系数  

描述： 目的为探究TA15钛合金高温耐磨性能的潜力，研究了TA15钛合金在室温～ 800℃不同温度下的摩擦磨损性能。方法是利用Rtec摩擦磨损试验机（Rtec，San Jose，USA）进行TA15钛合金的摩擦磨损性能测试，通过摩擦磨损性能测试、激光共聚焦显微镜、JSM-7800F扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等手段分析了TA15钛合金在不同温度下的磨痕形貌、成分变化以及磨损机理。结果在不同试验温度下，微观组织没有出现明显变化，主要为等轴α相和β相；不同温度下的摩擦系数波动不大，从室温的0.279下降到600℃的0.224，而800℃时由于表面严重氧化导致摩擦系数增加到0.309；在室温～ 400℃内试样表面磨痕不断变窄变浅，犁沟和磨屑不断减少，而到400℃以上磨痕逐渐变宽，比磨损率也大幅增加，且在600℃时的磨损量最大；在600℃时以氧化磨损为主，并伴随着磨粒磨损和粘着磨损，且表面磨痕形貌和宽度比较均匀；在800℃时磨损表面以粘着磨损和氧化磨损为主，并伴随着高温焊接的发生。结论TA15合金表面的O元素含量随温度升高而逐渐升高，并且氧化反应主要发生在β相内。随着试验温度的升高，TA15钛合金磨损表面的氧化磨损现象也更加明显。

高温高速气流中航空煤油横向射流实验研究

作者： 王晓洁   王少林   王凯兴   潘剑锋   刘舆帅   刘存喜   穆勇   徐纲   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   航空发动机   穿透深度   横向射流   加力燃烧室  

描述： 横向射流是航空发动机加力燃烧室中常见的煤油掺混组织方式。本文使用激光诱导荧光（PLIF）技术，在加力燃烧室的工况条件下，对航空煤油横向射流过程进行测量，研究了液气动量比、气体雷诺数、气体韦伯数对射流深度的影响。通过自编程序对煤油PLIF结果进行处理，获取了横向射流的射流深度。进行了空气来流温度303～1100K，气流速度100～300m/s，液气动量比9～843，气体雷诺数357～4863，气体韦伯数61～716内射流深度的测量。结果表明，射流深度随动量比的增加而显著增大；气体雷诺数的增加增强了动量比对射流深度的影响；射流深度随气体雷诺数的增加而增大，但增大程度随气体雷诺数的增加而减小；射流深度随着气体韦伯数的增加而减小，但气体韦伯数对射流深度的影响相对次要。通过对实验数据的拟合，获得了无量纲射流深度关于无量纲轴向距离、动量比、雷诺数以及韦伯数的经验公式。

某航空发动机高压涡轮导向叶片高温失效分析

作者： 孙睿毓   李艳明   李青   黄芒通   周梦志   来源： 风机技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 超温   热障涂层   气膜孔   涡轮导向叶片   疲劳裂纹  

描述： 前缘气膜孔孔径减小，且使用过程中气膜孔受燃气氧化附着物影响导致孔口堵塞；叶片前缘局部超温导致基体组织转变，降低了基体的抗疲劳性能，促使叶片过早疲劳开裂。本文提出了适当加大气膜孔孔径，完善加工工艺要求，加强孔表面附着物清理等建议，可有效避免类似故障重复发生。

4种典型航空钛合金材料高温裂纹扩展性能对比试验

作者： 吕志阳   熊峻江   马少俊   赵延广   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 裂纹扩展   高温   扫描电镜(SEM)分析   钛合金   疲劳  

描述： 断口进行扫描电镜(SEM)分析,研究了高温和载荷联合作用对裂纹扩展的影响机理,结果表明:不同温度下,不同钛合金材料裂纹扩展速率之间存在很大的差异性;与室温断口相比,高温断口表面呈现浅黄色,并伴有大量二次裂纹;钛合金的裂纹扩展性能是受温度和载荷的联合作用影响,裂纹闭合和氧化作用共同决定了其扩展历程。

航空发动机用高温合金真空热处理技术

作者： 薛文利   高莎   王银   侯慧鹏   黄佳华   来源： 金属热处理 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温合金   航空发动机   真空热处理  

描述： 依据航空发动机高温合金零件高性能和高可靠性的要求,以及零件表面完整性和热处理温度高的特点,对真空热处理制度的确定、设备和工装的选择等方面进行了探讨和分析。并从真空热处理作为特种工艺的角度,介绍了在国际航空工业中依据AS9100航空质量管理体系要求和NADCAP特种工艺过程认证要求采用的工艺过程质量控制方法,以及高温测量、工艺测试和监控的具体要求。