权少宁

（西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089）

航空发动机涡轮机匣能够有效控制叶尖间隙，在进行发动机设计时，准确预测运转温度，获取涡轮机匣在各种状态下的变形量，能够有效帮助叶尖间隙控制系统开发。涡轮机匣是热端部件，结构十分复杂，包括各种各样的流动形式，即平板、凹槽、冲击、多孔阵列等等，换热规律也比较复杂。而因为涡轮机匣的工作环境温度比较高，流动形式太过多元化，在温度分析时，换热模型实际上与具体结构存在明显差异，从而使得难以预测机匣温度与变形，进而不能确保叶尖间隙控制。因此，为了涡轮机匣温度分析的准确性得到提升，应进一步深入探究涡轮机匣表面换热规律[1]。

1 航空发动机涡轮机匣传热分析技术环节

基于高压涡轮机匣进行传热分析，其流动传热分析过程比较繁杂，受各种因素影响，但是本质上是流体动力、热交换理论、发动机部件的有机结合。流动特性是对发动机二次流空气的运行状态进行探究，换热特性是对发动机零件表面与气流热交换原理进行探究。流动换热的关键在于求解流场，现阶段N-S 方程的准确求解依旧是一大难题，需要以实验为载体加以弥补[2]。

充分了解高压涡轮机匣和主动间隙控制系统结构特性，熟练掌握流动传热的影响因素，有助于流动与传热分析模型构建。切实结合二次流空气系统设计，进行一维分析，从而获取涡轮机匣气体流动环境状态。就发动机具体结构与流动状况，就各流动单元进行准则模块化处理，以此构成不同类型节流单元串联、并联相组成的复杂空气系统一维流体计算网络，以进一步做计算分析，进而获取高压涡轮机匣流动特性。……