航空发动机低压涡轮轴结构参数建模与分析

摘要

为探究成熟核心机的衍生发展能力,基于流体力学原理及强度理论,提出了一种低压涡轮轴结构参数的建模方法.根据涡扇发动机基本原理,建立了风扇叶尖直径、风扇角速度和低压涡轮轴输出扭矩的数学模型,并根据扭转强度、破坏扭矩和扭转稳定性等强度理论,建立了一种低压涡轮轴结构参数的数学模型.应用该模型讨论了某核心机的衍生发展能力,分析了涵道比、低压涡轮轴壁厚与其外径及质量间的影响规律.分析结果表明:当涵道比一定时,低压涡轮轴外径与壁厚成反比,低压涡轮轴质量与壁厚成正比;当壁厚一定时,低压涡轮轴外径和质量均与涵道比成正比;所提出的数学模型对核心机衍生发展能力的判断具有一定参考价值.