[01361777]航空发动机涡轮设计集成技术

任务来源：高压涡轮气动结构设计技术验证(APTD－0601)子课题。　　技术原理：　　综合利用多学科设计优化(MDO)技术、信息技术、系统工程和管理技术对复杂装备研制过程中的全部要素综合集成，实现装备研制过程中项目管理、资源优化配置、系统运行控制、动态数据映射和设计活动协同等目标。　　该项目采用XML文档、组件技术和消息服务机制对航空发动机涡轮设计系统进行注册和集成。根据项目管理流程和设计的要求，触发相应的设计软件进行设计计算、数据前期和后期处理；可采用同步变化的人机交互向导或文本编辑方式进行数据前期处理；提供多种表现性形式(如文本、图形、曲线等)的数据修改和设计结果查看；实现不同设计参数集之间的映射和转换，并且实现设计数据的版本管理，对多版本设计方案进行对比分析；支持设计人员间多种方式通讯和并行协同设计，避免检测设计方案冲突，实现综合优化。　　性能指标：　　该项目实现了以下涡轮设计功能：　　1)一维方案设计：确定涡轮级数及各级之间的能量分配，主要影响因素为发动机熵降。　　2)S2流面反问题设计：由气动参数计算子午通道的几何参数，为后续设计提供初始条件。　　3)叶片截面造型设计：计算涡轮叶片的基截面几何形状，对计算结果进行分析判断和优化。　　4)积叠设计：采用多种积叠算法，计算叶片的前缘和尾缘直径、前缘和尾缘圆心坐标、叶盆和叶背坐标等。　　5)非基截面插值计算：根据基截面的几何参数计算得出其它截面几何参数。　　6)叶栅流场设计：对每个基截面设计都需要进行一次S1流面计算。　　7)子午通道流场分析计算：通过叶片的几何参数计算气动参数，验算判断气动角度、级间能量分配、叶片弯曲角度等参数是否符合要求。　　8)三维粘性流场计算：按涡轮叶片排、级进行三维流场的计算。　　9)强度点计算：强度点计算为其它专业提供数据。　　10)特性计算：计算在不同状态下涡轮中气体流量、压力随膨胀比、速度等参数变化的特性。　　作用意义：　　该项目提高了航空发动机设计效率、数据准确性、设计质量，缩短产品研制周期和降低研制成本。　　应用前景：　　随着我国装备制造业的振兴和发展，自主知识产权的复杂装备研制技术得到高度重视。对复杂装备研制过程中大量资源要素的集成和优化配置是迫切需要解决的问题，因此，该项目成果在军工装备和民用装备制造业的推广应用前景将越来越广阔。