先进变循环发动机技术研究

发动机部件计算公式

附录1 发动机部件计算公式 1 基础知识 1)空气、燃气的焓、熵公式见附录2。 2)气动函数()q λ、()πλ、τλ（） 、()f λ计算公式见附录3。 2 变循环发动机各部件的计算公式 2.1 进气道 2.1.1 已知：发动机飞行高度H 、飞行马赫数Ma 。 2.1.2 计算过程 1）计算标准大气条件下环境压力0p （静压），环境温度0T （静温）。 当高度H km ≤11时： 5.2553 00 1.01325144.308288.15 6.5H p T H ???=?-? ?????=-?? ( 2.1) 其中，高度H 的单位为km ，温度的单位为K ，压力的单位为bar 。 2）进气道进口的总温总压： 2020 T T Ma p p Ma γγγγ*-*?-??=+ ????? ? -???=+ ????? 10 112112 （2.2） γ:气体绝热指数，纯空气=1.4γ，燃气=1.33γ。 3）计算进气道总压恢复系数： i 1.35 i 1 1.0 1 1.00.075(1) H H H M M M σσ≤=??>=--?：： (2.3) 4）计算进气道出口总温总压: i T T p p σ**** ?=?=??1010 (2.4) 2.2 压气机 双涵道变循环发动机中三个压气机部件，分别是风扇、CDFS 和高压压气机，这三个压气机部件采用同一种计算法。

2.2.1 已知 压气机进口总温T in *、总压P in *、压气机的压比函数值zz 、物理转速n 、压气机导叶角度α。 2.2.2 计算过程 1）计算压气机换算转速： cor n = (2.5) 其中，风扇：*,=288.15in d T ，CDFS ：*,=428.56862609in d T ,高压压气机:* , 473.603961in d T =。*in T 为压气机进口总温。 2）计算压气机增压比、效率和换算流量 压气机的增压比c pr 、效率c η和换算流量c W 分别是其换算转速和压比函数值及导叶角α的函数。 (,,)(,,) (,,) c cor c cor c cor pr prc n zz n zz W W n zz αηηαα=?? =??=? （2.6） 压气机增压比、效率和换算流量的求法如下： （1） 附录4分别给出了风扇、CDFS,高压压气机的特性数据。利用线性插值法计算出压气机的换算转速为cor n 、压比函数值为zz 时的特性图上的增压比,c map pr 、效率,c map η和换算流量,c map W 。 （2） 将（1）求的特性图上的增压比,c map pr 、效率,c map η和换算流量,c map W 代入（2.7）修正后得到压气机的增压比、效率和换算流量： ,,2 ,(1)(1)1100(1) 100(1) 100pr c pr c map w c W c map c c map k pr C pr k W C W k C ηηααηηα? =-++?? ? =+?? ?=+?? (2.7) pr w k k k η、、分别是增压比、效率和换算流量的修正系数。风扇、CDFS 、高压压气机 pr w k k k η、、这三个值均分别取1，1，0.01； CDFS 导叶角变化围：-535α≤≤，风 扇和高压压气机的导叶角变化围：-515α≤≤ ；风扇： 2.3894 =0.4950 1.0684pr W C C C η =?? ??=?，CDFS:

变循环发动机性能数值模拟

第25卷第6期2010年6月 航空动力学报 Journal of Aerospace Pow er Vol.25No.6 J un.2010 文章编号:100028055(2010)0621310206 变循环发动机性能数值模拟 刘增文1,王占学1,黄红超1,2,蔡元虎1 (1.西北工业大学动力与能源学院,西安710072; 2.中国航空工业集团公司中国燃气涡轮研究院,成都610500) 摘 要:在常规双轴涡扇发动机性能模拟程序的基础上,添加了模式选择阀门、前可调面积涵道引射器、后可调面积涵道引射器、核心涵道等部件模块,并加入了低压涡轮导向器面积、高压压气机转子叶片角度、风扇转子叶片角度、核心驱动风扇级转子叶片角度等调节变量,编写了双外涵变循环发动机性能数值模拟程序,模拟了一种带核心风扇级的双外涵变循环发动机的高度、速度和节流特性.计算表明:与单外涵模式相比,双外涵模式的单位推力和耗油率低,受飞行条件影响的主要为前涵道比.随着低压转子转速的降低,双外涵模式的总涵道比呈增大的趋势,发动机的耗油率大幅降低.此外,变循环发动机在几何调节参数不变的情况下,对工作条件较敏感,必须特别注意各调节参数与发动机工作条件的匹配.关　键　词:变循环发动机;双外涵;核心风扇级;数值模拟;性能特性中图分类号:V231 文献标识码:A 收稿日期:2009205211;修订日期:2009212214 作者简介:刘增文(1983-),男,山东泰安人,博士生,主要从事航空发动机总体设计方面研究. Numerical simulation on performance of variable cycle engines L IU Zeng 2wen 1,WAN G Zhan 2xue 1,HUAN G Hong 2chao 1,2,CA I Yuan 2hu 1 (11School of Power and Energy , Nort hwestern Polytechnical University ,Xi πan 710072,China ; 21China Gas Turbine Establishment , Aviation Industry Corporation of China ,Chengdu 610500,China ) Abstract :Based on a general gas t urbine performance simulation software ,a double by 2pass VCE (variable cycle engine )performance simulation software was developed wit h intro 2duction of selector valve ,forward VABI (variable area bypass injector )and rear VABI and core bypass duct modules.The cycle operating parameters of VCE were given ,such as low pressure t urbine nozzle area ,co mpressor inlet guide vane angle ,fan inlet guide vane angle and core 2driven fan stage inlet guide vane angle.A double bypass VCE characteristics were calculated and analyzed wit h altit ude velocity and t hrottling in t his https://www.wendangku.net/doc/8a3470864.html,pared wit h single bypass mode ,t he specific t hrust and specific f uel consumption (SFC )of double bypass mode were low.The total bypass ratio increased and t he SFC decreased wit h t he decline of rotate speed.Under a complicated condition ,it is necessary to match t he engine wit h appro 2priate variable parameters. K ey w ords :variable cycle engines ;double bypass ;core 2driven fan stage ; numerical simulation ;performance 近年来,战斗机正朝多用途、宽包线方向发展,对于超声速、格斗和机动飞行,需要高单位推 力的涡喷循环,对于亚声速巡航、待机和空中巡 逻,需要低耗油率的涡扇循环.这一发展趋势,促

废橡胶的循环利用技术

废橡胶的循环利用技术 应化113xx 摘要： 废旧橡胶主要来源于废弃橡胶制品，其次来自橡胶工厂生产过程中产生的边余料和废品。废橡胶是六大固态再生资源之一，其无害化资源化再利用一直是世界各国积极研究的一个重要课题。 关键词无害化资源化再利用 科学技术的发展使得橡胶和塑料在工农业生产中得到越来越广泛的应用。但是橡塑材料的应用伴随着大量废旧橡胶塑料的堆积，如处理不得当就会给环境带来严重污染，同时也造成了资源的浪费。废旧橡塑材料可进行再生循环利用： 可将废旧橡塑进行粉碎或熔融回收，再进行加工二次使用；或将废旧橡塑材料进行化学改性，应用于建筑材料和道路保温材料中。废旧橡塑改性材料因价格低廉、性能优良而具有广泛的应用前景。随着塑料制品消费量不断增大，废弃塑料也不断增多。目前我国废弃塑料主要为塑料薄膜、塑料丝及编织品、泡沫塑料、塑料包装箱及容器、日用塑料制品、塑料袋和农用地膜等。塑料包装消费量2004年为 634.4万t，2005年超过700万t，据估计至少80%在一年内被废弃，是再生塑料的主要来源。另外，随着我国汽车需求量和产量的增长，2010年汽车用塑料年消费量达80万t左右，对废旧汽车塑料件的回收、处理任务也越来越艰巨。电子电器及家电配套用塑料年消费量已达100多万t，这些塑料的成分主要为聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、ABS等，回收利用价值较大。⑴化工在线网消息： 我国是世界上废旧橡胶产生量最大的国家，按消耗量测算，2009年达到700万吨左右，其中废旧轮胎约 1.7亿条。废旧橡胶主要来源于废弃橡胶制品，其次来自橡胶工厂生产过程中产生的边余料和废品。废橡胶是六大固态再生资源之一，其无害化资源化再

资源循环利用项目可行性分析报告

资源循环利用项目可行性分析报告 泓域咨询 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 深入推进资源循环利用。树立节约集约循环利用的资源观，大力推动 共伴生矿和尾矿综合利用、“城市矿产”开发、农林废弃物回收利用和新 品种废弃物回收利用，发展再制造产业，完善资源循环利用基础设施，提 高政策保障水平，推动资源循环利用产业发展壮大。到2020年，力争当年 替代原生资源13亿吨，资源循环利用产业产值规模达到3万亿元。 自2016年底国家发布“十三五”战略性新兴产业发展规划以来，国家 和地方层面相继制定出台了一系列重要文件。在国家层面，相关部门制定 了《战略性新兴产业重点产业和服务指导目录》（2016版）、《新一代人 工智能发展规划》、《大数据产业发展规划（2016-2020）》、《“十三五”生物产业发展规划（2016-2020）》、《促进汽车动力电池产业发展行动方案》、《“十三五”生物技术创新专项规划》等文件。在地方层面，安徽 省于2017年7月在国内率先出台了《安徽省促进战略性新兴产业集聚发展 条例》，广东、山东、安徽、江苏、北京、四川等多省市发布了“十三五”战略性新兴产业发展规划，此外多地还在细分领域相继出台了一系列文件，如在节能环保领域，目前已有北京、天津、山西、内蒙、辽宁等23省（区、市）印发了“土十条”省级工作方案，河北还制定了《河北省节约能源条例》。上述文件的贯彻落实，将为战略性新兴产业发展营造日益完善的法 制政策环境。

战略性新兴产业代表新一轮科技革命和产业变革的方向，是培育发展新动能、获取未来竞争新优势的关键领域。“十三五”时期，要把战略性新兴产业摆在经济社会发展更加突出的位置，大力构建现代产业新体系，推动经济社会持续健康发展。 2017 年，在《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》加快落实的大背景下，我国战略性新兴产业继续保持了较快增长态势，新业态、新模式的不断涌现，产业结构持续优化，创新能力稳定提升，以及产品和商业模式的“走出去”路线取得了实质进展。展望 2018 年，全球各主要国家仍将新兴产业作为培育经济发展新动能、打造竞争新优势的重要选择，国内战略性新兴产业受供给侧结构性改革和有利发展环境影响，将继续保持稳定增长，目标不仅限于之前的“做大”，也逐渐向“做强”转化，持续引领国内经济增长。 该再生材料项目计划总投资10816.79万元，其中：固定资产投资9221.46万元，占项目总投资的85.25%；流动资金1595.33万元，占项目总投资的14.75%。 达产年营业收入15874.00万元，总成本费用12111.75万元，税金及附加188.20万元，利润总额3762.25万元，利税总额4469.38万元，税后净利润2821.69万元，达产年纳税总额1647.69万元；达产年投资利润率34.78%，投资利税率41.32%，投资回报率26.09%，全部投资回收期5.33年，提供就业职位253个。

变循环发动机重量预估方法研究_张韬_王占学_刘增文_张晓博

变循环发动机重量预估方法研究 张韬，王占学，刘增文，张晓博 （西北工业大学动力与能源学院， 陕西西安710072）来稿日期： 2014-01-10作者简介：张韬，（1988-），男，江西人，硕士生，主要研究方向：推进系统气动热力学； 王占学，（1969-），男，陕西西安人，博士后，博士生导师，主要研究方向：推进系统气动热力学 1引言 重量是航空发动机最重要的性能指标之一， 同时在飞机研制发展的方案论证阶段，发动机重量预估是关键和不可少的工作[1]。20世纪七十年代末，美国刘易斯研究中心在其总体性能程序的基础上建立了涡喷发动机的重量预估方法[2-3]，文献[4]也形成了常规的涡扇发动机独特的重量预估方法，但是对于新型的变循环发动机的重量预估，这个方面的工作还不够。变循环发动机可以在同一台发动机上通过改变某些部件的几何形状、尺寸或位置，从而改变发动机的热力循环参数，使发动机在各种工作状态下都具有良好的性能，变循环发动机是未来航空发动机发展的一个重要趋势[5-6]。介绍了一种变循环发动机重量预估方法，根据变循环发动机部件法的思想，利用基于统计的变循环发动机各部件气动—结构经验关系模型，如增压比与相应轴转速关系模型、轮盘载荷与轮盘几何分布关系模型、承力系统中机匣几何结构与总重量关系模型，结合变循环发动机结构设计关键尺寸，建立了变循环发动机重量尺寸预估方法。 2变循环发动机重量预估方法 变循环发动机有多种形式，其中受到高度重视的是带有核 心机驱动风扇级（core driven fan stage ，简称CDFS ）的双外涵变循 环发动机（double bypass engine ，简称DBE ） [5-6] ，DBE 与传统的发动机在结构上的主要差异就是增加了CDFS ，风扇分成前两部分，如图1所示。 内涵道 外涵道前段风扇 核心机驱动风扇级 高压压气机高压涡轮低压涡轮 图1CDFS 示意图 Fig.1CDFS Schematic 发动机重量的预估方法主要有两种： （1）利用统计数据拟合的经验公式计算法；（2）根据初始构形设计结果计算重量。第一种分析方法，基于现有的发动机设计数据，通过回归分析，拟合某些重要设计参数与重量之间的函数关系。这种方法速度快，算法简 摘 要：重量是航空发动机设计必须控制的一个重要指标，重量预估在航空发动机结构方案设计阶段不可或缺。根据 发动机部件法的思想，建立了基于统计的各部件气动—结构经验关系模型，结合变循环发动机结构设计关键几何参数和部件气动热力参数，发展了变循环发动机重量预估方法，采用C++语言开发了变循环发动机重量预估程序，计算了双外涵变循环发动机重量和尺寸。结果表明此方法能够预估双外涵变循环发动机重量，重量尺寸误差满足飞机和发动机工程需求。 关键词：变循环；双外涵；涡扇发动机；部件法；重量预估中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001-3997（2014）08-0015-04 Method Research of Variable Cycle Engine Weight Estimate ZHANG Tao ， WANG Zhan-xue ，LIU Zeng-wen ，ZHANG Xiao-bo （School of Power and Energy ， Northwestern Polytechnical University ，Shannxi Xi ’an 710072，China ）Abstract ：Weight is an important control indicator of aircraft engine design ，and weight estimate is unavoidable in the initial design phase of aeroengine.According to the idea of engine element -method ，statistic -based aerodynamic and structure empirical relationship of every assembly models were https://www.wendangku.net/doc/8a3470864.html,bined with the key geometric parameters and aerothermodynamics parameters of assembly of variable cycle engine structure design ，variable cycle engine weight estimate method was developed.Based on C++program language variable cycle engine weight forecast program was developed and the weight and size of a double bypass variable cycle engine was calculated.Results show that the method could estimate the double bypass variable cycle engine weight and error could satisfy the plane and engine engineering demands.Key Words ：Variable Cycle ；Double Bypass ；Turbofan Engine ；Element-Method ；Weight Estimate Machinery Design ＆Manufacture 机械设计与制造 第8期 2014年8月 15

三涵道变循环发动机的发展前景

十一的悠闲这么快就走了，紧张的学习生活又要到来了，小瓜在此又要开始推送发动机知识了。航空发动机是飞机的心脏，一个优秀的航空发动机是飞机可以拥有优秀性能的前提，这次要向大家介绍一个比现役最强发动机还要强大的发动机，他就是第六代战斗机迫切需要的，三涵道变循环发动机。 美军早在2006年就开始了第六代发动机的论证工作。根据美国空军研究实验室的研制计划，第六代发动机共分两个阶段进行技术研发。 第一阶段开发“自适应通用发动机技术”（ADVENT）项目。由罗尔斯·罗伊斯公司和通用电气公司承担，共耗资5.24亿美元，目的是演示第六代战斗机的动力装置技术，该技术的主要用途是为下一代亚声速轰炸机提供动力。 这个项目分两步进行：第一步，在2007~2008年，进行为期一年的概念探索研究，初步设计出发动机并进行关键部件试验；第二步，从2009年9月开始，进行为期3年的研制。要在风扇、压气机和涡轮等核心部件上取得重大突破。 如今，第一阶段的项目任务已基本完成，通用电气公司已经完成自适应风扇技术的演示实验工作，并进行了首台核心机的测试，发动机的核心机已实现变流量工作，并进行了技术验证，2013年还将进行整机试车。 第二阶段是“自适应发动机技术开发”(AETD）项目。由通用电气公司和普惠公司承担，重点是为超声速战斗机提供动力。该项目从2013年开始，为期4年，计划2015年前进行环形燃烧室和高压压气机装置试验，2016年进行自适应风扇和核心机验证机试验，并完成地面演示验证，2017年进行整机地面试验。 美军认为，这两个项目对于保持美国在发动机技术领域的优势地位十分重要，其意义如同由涡轮喷气发动机到涡轮风扇发动机的进步，对于全面提升飞机的性能具有里程碑意义。据美国《航宇日报》报道，美国通用电气和普惠公司获得了价值超过6.8亿美元的演示验证变循环战斗机发动机合同。美国空军希望这两家公司继续完善“自适应发动机技术开发”项目，通过大幅度提高发动机的燃烧效率、大幅度增加发动机推力和飞机航程，生产出第六代作战飞机所需的发动机。 正当人们惊叹第四代、第五代飞机及其发动机的卓越性能时，美国第六代发动机即将面世。第六代发动机对于全面提升飞机性能具有里程碑意义。长期以来，美国坚信先进武器装备是战争胜负的“决定性”因素，因而十分注重先进军事技术的研发。近年来, 由于俄罗斯等国大力开发第五代战机和先进防空系统，美军预测，到本世纪20年代中期，美国将会失去对俄罗斯的空战优势。出于这种考虑，美国军方下定决心：停止第五代战机F-22的生产，把资金用于第六代战机的研制。目的是使自己始终处于航空技术的最前沿，保持对潜在敌人

变循环与自适应循环发动机技术发展

54 航空制造技术·2014 年第 1/2 期 NEW VIEWPOINT MBD。 北京航空航天大学能源与动力工程学院?李?斌中航工业沈阳发动机设计研究所?赵成伟 变循环与自适应循环发动机 技术发展 Consider on Variable Cycle Engine and Adaptive Cycle Engine Technology De-velopment 动机（Adaptive Cycle Engine, 简称 ACE）。其独特之处在于它是在典型的类似YF120发动机的双外涵变循环发动机布局基础上又增加了一个外涵道而构成，即在双外涵变循环发动机风扇上采用一个“Flade”（风扇叶尖风扇）级延伸出第3外涵道，见图1。Flade 是接在风扇外围的一排短的转子叶片，有单独可调静子。因为采用Flade 和多个外涵道，自适应循环发动机能够实现更大幅度的变循环能力，是变循环发动机技术发展重要的前沿方向。 变循环发动机技术进化分析 变循环发动机（Variable Cycle Engine，简称VCE）的研究由来已久。从20世纪60年代开始，国外各大航空发动机公司均在不断地进行VCE 的概念和方案设计以及相关技术的 本文所论及的变循环发动机是指实际使用中能通过（但不限于）控 制调整发动机相关部件的几何形状、尺寸或者位置等手段，改变流路结构和相应热力循环参数（流量、压比、涵道比等）、获得预期性能的航空燃气涡轮发动机。广义上看，能够通过再燃、电功转换等途径实现工作循环过 程中能量的可控“迁移”的发动机，也可以归为变循环发动机的范畴。与常规循环发动机相比，变循环发动机在配装飞行包线宽广、任务剖面复杂多样的飞机时，可以有针对性地采用不同的工作模式，最大限度地兼顾超声速飞行的高推力性能和亚声速巡航低耗油率的矛盾性要求，适应多用途飞机的各种任务需求。并且与 进气道的流量匹配性能好，减小飞机在低速飞行时因发动机深度节流而产生的溢流阻力，从而降低推进系统 的安装损失， 提高飞行器性能。现役发动机中，变循环技术的应用还不广泛， 早期的黑鸟侦察机用的J58发动机 （具有连续放气模式）和美第五代F-35B 用带升力风扇的F135发动机可认为具有一定的变循环技术特征。 变循环发动机家族中构型最为新颖的最新一代是自适应循环 发 李?斌 自然科学研究员，工学硕士，从事航空发动机规划论证和总体设计研究 工作。

高速公路改扩建工程废旧道路材料再生利用技术

高速公路改扩建工程废旧道路材料再生利用技术 一、项目概述 随着我国经济的快速发展，早期建设的高等级公路陆续进入大中修和改扩建时期，而传统的翻挖重建的施工方法不仅增加了废料外运成本，还会因为处理不当造成环境污染。废旧沥青路面材料再生技术则可以将废旧沥青路面材料循环再生用于公路建设和养护，变废为宝，避免废弃材料堆放对土地的占用和对环境的污染，可以减少对石料、沥青、水泥的需求，降低筑养路成本，是实现公路交通可持续发展的重要举措。在这种情况下，如何在保障路面结构耐久性的前提下，通过科研和工程应用解决冷再生技术应用上存在的问题，对我国公路建设中的废旧资源循环利用、生态环境保护和节能减排等具有积极影响，将产生巨大的经济和社会效益。 2006年6月至2008年12月天津市市政工程研究院、天津市高速公路集团有限公司、天津市鑫路路桥工程有限责任公司和天津市公路处等单位共同合作，在国内外研究的基础上，通过深入研究和工程实践，形成泡沫沥青再生成套技术，取得了一系列创新成果，具有显著的社会经济效益和推广应用价值。 近两年，天津市市政工程建设公司与天津市高速公路集团有限公司、天津市市政工程研究院和天津市市政工程设计研究院等单位，分别在天津地区的津沧、京沈、津保、津滨高速和外环线、津渝公路等工程中，成功应用了厂拌泡沫沥青冷再生和水泥稳定冷再生技术，取得了丰富的实践经验，对推动我国厂拌冷再生技术的发展及推广应用具有重要意义。 二、节能原理 ① 泡沫沥青冷再生基本原理 在特定设备容器内，通过向高温沥青中喷入水（室温）和压缩空气，水在高压气流的强烈冲击下被分散成许多微小的水雾状颗粒，热沥青遇到水后，迅速发生能量交换，使水发生汽化，从而在沥青中产生微细泡沫。在一定压力下喷出的大量沥青泡沫并不足够稳定，只能维持数秒时间，但其物理性能已发生了巨大改变，粘度急剧下降，和细集料结合后形成沥

变循环发动机简介

F120是美国空军F-22先进战术战斗机的候选发动机，GE公司编号为GE37，加力推力15880千克，涵道比是0~0.35。它是美国空军和海军在1983～1990年主持的SCR、ATEGG、JTDE 和ManTech等一系列计划的产物。F120是一种能满足先进战术战斗机的高单位推力和部分功率状态低耗油率相互矛盾要求的双涵VCE，其基本结构是一台对转涡轮的双转子涡扇发动机。低压涡轮驱动两级风扇，高压涡轮驱动5级压气机（含CDFS）。两个涡轮对转，都是单级设计，无级间导向器。控制系统为三余度多变量FADEC。它能够以单涵和双涵模式工作。在亚声速巡航的低功率状态，发动机以双涵（涡扇）模式工作。被动作动旁路系统由第二级风扇和CDFS涵道之间的压差打开，使更多的空气进入外涵道，同时使风扇具有大的喘振裕度。此时，后VABI也打开，更多的外涵空气引射进入主排气流，使推力增大。在超声速巡航的高功率状态，发动机以单涵（涡喷）模式工作。在此模式下，后VABI关小到使涡轮框架、加力燃烧室内衬和尾喷管内衬前后保持正的风扇冷却气流压差。当后VABI关小时，外涵中的压力增加，直到超过第二级风扇排气压力为止。在反压作用下，旁路系统模式选择活门关闭，迫使空气进入核心机。有少量空气从CDFS后引出，供加力燃烧室和喷管冷却以及飞机引气用。发动机顺利进入涡喷模式。F120的最终结构经过三个阶段的发展。第一阶段用XF120进行地面试验，验证了基本循环的灵活性、性能特性、涡轮温度能力和失速裕度以及FADEC和二元矢量喷管的工作。第二阶段用YF120进行飞行试验。第三阶段的F120吸取了XF120和YF120计划的所有经验教训。YF120的流量比XF120的大，以满足不断增加的机体需求和喷管冷却要求。重量和复杂性被减到最小，而保障性始终作为一个关键设计目标。在F-22的原型机试验计划中，YF120成功地在YF-22和YF-23上飞行。它达到了重量、寿命、适用性和性能目标。它还达到或超过严格的最大不加力超声速巡航推力目标。F120自然是从XF120地面试验和YF120飞行试验成功的基础上发展起来的。在F120上，用一个被动旁路系统代替了可调模式选择活门。对叶轮机作了改进，以改善匹配特性和效率。控制系统简化到了常规涡扇发动机的水平。因此，F120在比目前战斗机发动机更低的复杂性的条件下具有固有的灵活性和优良的保障性。它为飞机提供了优良的速度、加速性、机动性和航程能力。总的来说，F120与GE公司成功的F110系列相比，结构简单得多，零件数少40%。虽然F120在第四代战斗机的竞争中败给常规的F119,但仍作为替换发动机继续研制。VCE也仍是IHPTET 计划的一项重要技术目标。

航空发动机先进材料高性能零部件制造技术进展

过去10多年中，IHPTET 等研究计划将低涵道比涡扇发动机的推重比逐步提高了60％以上，达到了10:1，而ADVENT 计划还在进一步实现变循环发动机技术的跨越；商用大推力大涵道比航空发动机也在控制油耗、改进效率、降低噪声、提高安全可靠性、削减研制生产成本等多个方面取得了重要进步。主要的航空发动机制造商——通用电气（GE）、罗尔斯·罗伊斯、普惠和赛峰等所取得的这些重大成就都与其在航空发动机先进加工制造技术中的不断进步密不可分。GE9X、GEnx、LEAP、Trent 1000 及PW8000 等新型航空发动机的试验研究和研制经历都表明，具有很高机械物理性能的新材料零部件的可加工性、可生产性的改善及其工程化应用，是航空发动机从机体结构减重和涡轮工作温度增高两方面提升性能，改进效率，取得持续进步的重要推动力。 新型复合材料风扇的加工制造技术 1 碳纤维增强环氧树脂复合材料风扇 大涵道比涡扇发动机的碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP) 风扇叶片加工制造技术已经日益成熟。如图1 所示，GE90 系列的大型CFRP 风扇叶片约有1.2m 长，经过超声切割技术精确加工的数百层碳纤维预浸料布，进行铺设后进行热压制成。风扇叶形经过先进的计算机三元流优化设计，榫头到叶尖的厚度逐步从10cm 降低到0.6cm，并采用钛合金（后改为合金钢提高强度）包边增强的方式，重量也仅有22.7kg。此类经过气动优化、大尺寸、少叶数的风扇已经显示了突出优势，GE90-115B的风扇叶片有22 个，GEnx降低到18 个，而GE9X 又降低到了16 个，既扩大了涵道比、增大了空气流量，又减少了风扇系统的重量。由于通过外涵道排出空气所形成的推力占据了商用发动机总推力的70%~90%，因此，增大空气流量、减少风扇系统的重量，会带来更好的燃油效率。例如，GE公司指出GE90-115B 仅此就提高了约1.5% 的燃油效率[1]。CFM 公司LEAP 发动机的直径约3m，共用了18 个总重量为76kg 的CFRP 叶片，相比之下，CFM56 则有36 个总重高达150kg的钛合金叶片。新的碳纤维三维编织/ 树脂传递模塑成形（RTM）制造工艺可以进一步提高风扇叶片的强度，因此，新一代GEnx及LEAP 发动机上都将采用这一技术制造风扇叶片。斯奈克玛公司为LEAP 发动机CFRP 风扇叶片开发的碳纤维三维编织/RTM 制造工艺中，长度以千米计的碳纤维进行三维编织后经超声加工方法制成预制体，再在专门开发的RTM 模具中注射树脂并进行热压固化制成叶片（图2）。叶片的成型过程需要24h，然后再进行钛合金包边并完成LEAP 发动机风扇叶片的最终加工[2]。不过，普惠等公司开展的一些试验也表明，为保证零件强度——例如防鸟撞，CFRP 材料风扇叶片要做的比传统钛合金叶片相对厚一些，这会降低发动机的气动性能。因此，在直径较小的发动机上采用超塑成形/ 扩散连接（SFP/DB）工艺制成风扇叶片的优势仍然存在。这样，风扇叶片可以做的较薄、强度够、气动性能也好。CFM 也在进一步将碳纤维增强环氧树脂复合材料（CFRP）制作的风扇机匣在LEAP 发动机上进行测试。 2 金属基/ 陶瓷基复合材料风扇 金属基/ 陶瓷基复合材料（MMC/CMC）风扇的研发也一直在深入开展。MMC/CMC 材料比CFRP 具有更好的强度、刚度以及高温性能，因此，在发动机上多种类型的零件都有较好的应用前景。GE 公司在GE9X 的技术验证评估中认定，CMC 材料轻质高强的特点使得他们能够在与现有GE90 的CFRP 风扇叶片相同强度的情况下，可以做得更薄，并减少到16 个风扇叶片，这有望将发动机效率提高10%。罗尔斯·罗伊斯公司也在一个名为UltraFanTM的项目中对新型C/Ti 复合材料叶片进行验证，计划在未来一代大型发动机上替换SPF/DB 钛合金风扇叶片。他们预期，如果未来将风扇及机匣都替换为此类C/Ti 复合材料，将有望使发动机减重700kg。

二氧化硫循环利用技术

铜陵市华兴化工有限公司就《SO2尾气精制硫酸盐循环利用技术》课题展开了科技攻关，成功将精制硫酸盐循环技术应用于工业含硫废气处理领域，解决了实现含硫尾气废弃物高质化利用技术难题，促进了传统产业的升级，推动了铜陵硫产业链的的发展 1）工艺创新 “精制硫酸盐循环产业链”工艺 以华兴公司硫酸装置为依托，通过超重力脱硫反应器，氨法吸收尾气制亚硫酸铵母液。以亚硫酸铵母液为切入点制备液体二氧化硫，副产硫酸铵作为过硫酸铵制备原料。过硫酸铵作为原料制备过硫酸钠，副产废气NH3分别与过硫酸铵工序阳极料、硫酸铵工序阴极料两级吸收制备过硫酸铵、过硫酸钠，所有产品及副产物互为原料形成一个循环链，实现副产物高效利用。 2）技术创新 (1) 冰河冷媒冷冻法制备SO2 利用浓硫酸发生热分解反应，通过冰河冷媒制冷剂冷却到-15℃制备液体SO2，能耗低（下降20%），腐蚀低，成本低，国内较先进冷冻技术。 (2)真空连续结晶制备固体硫酸铵 3）结构创新 1、废气脱硫超重力反应器 本装置为利用超重力设置的多重超重力反应器组成，尾气脱硫后，SO2尾气排放量可达到200mg/m3以下，吸收率可达到90%以上，环境得到很大改善。 2、新型电解装置 利用铂金绕钽包铜新型电极、素瓷隔膜渗透电极室、连通器调节电解流量形成新的电解装置，电解效率高（80%），

电解电压降低至4.2~4.6V。电极使用时间延长4~10倍。处于同行业领先水品。 3、新型蒸发设备 集投料、蒸发、脱氨一体综合利用设备，采用夹套、列管双层换热，冷源、热源交替换热保持蒸发温度恒定，提高脱氨、脱水速率，蒸发时间降低2~3小时，节约设备成本30% 该项目申请实用新型专利2项。 经济社会效益： 1．该项目产品累计实现销售量吨，销售收入万元，利润万元，上缴税收万元。 2．该项目年节能减排，不仅改善了铜陵大气环境，同时大力的推动了硫产业链，将硫产品带到全国各地，材料真实，同意推荐申报2016年安徽省科学技术奖（科技进步类）。

水循环综合利用技术简介

伊春市友好利成纤维板有限责任公司 水循环综合利用项目技术简介 一、公司基本情况 伊春市友好利成纤维板有限责任公司是全国最大的硬质纤维板生产厂家，企业位于小兴安岭腹地汤旺河畔，伊春市友好区铁林街，距伊春市中心18公里，南临南乌铁路和伊嘉公路，交通运输便利。全厂占地面积52400平方米，拥有资产2980万元，现有职工236人，其中工程技术人员29人，技术力量雄厚。企业始建于1958年，是国家“一五”期间156个重点建设工程之一，其生产线是由瑞典引进的整套设备。历经50多年的发展壮大，经过多次设备更新和改造，现已达到年生产硬质纤维板2万立方米的生产能力。 主要产品“八达岭”牌高密度硬质纤维板，各种物理性能稳定，静曲强度2.90-3.50MPa,吸水率25-30%,密度大于0.8克/立方厘米，该产品由于其幅面大、表面光滑、色泽质地均匀，具有防潮、防湿、隔热、隔音的特点，主要用于汽车内饰板、钢材包装等领域，自1978年以来连续多年被被评为省优质产品，1988年获林业部优质产品，1990年获全国首届“四新”评委会优秀奖，1994年被评为省免检产品，1992、1996、2007年被授予黑龙江省名牌产品称号，2005年通过了FSC质量体系认证，产品远销亚、非、拉48个国

家和地区。 二、项目提出的意义和必要性 水是一切生命机体的组成物质，也是生命代谢活动所必需的物质，又是人类进行生产活动的重要资源。水循环的主要作用表现在三个方面：①水是所有营养物质的介质，营养物质的循环和水循环不可分割地联系在一起；②水对物质是很好的溶剂，在生态系统中起着能量传递和利用的作用；③水是地质变化的动因之一，一个地方矿质元素的流失，而另一个地方矿质元素的沉积往往要通过水循环来完成。水循环对于人类社会及生产活动有着重要意义。水循环的存在，使人类赖以生存的水资源得到不断更新，成为一种再生资源，可以永久使用。 为认真贯彻《国务院关于加强节能工作的决定》的有关精神和要求，我公司生产经营中积极开展创建资源节约型企业，扎实推进资源节约利用，加强节能节水工作。建立健全管理制度和管理体系，努力做好节能减排工作，更好地谋求企业的生存与发展，经过系统的节能改造，公司已经形成了污水封闭循环利用系统和冷却水循环系统。 三、项目提出的可行性 公司运用水循环技术，对原有的用水技术设备进行改造，建设污水处理站，可实现企业内污水封闭循环利用、冷凝水数次回收循环再利用，从而节约大量的水资源和生产成

先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势

先进航空发动机关键制造技术发展现状与趋势 一、轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术1 整体叶盘制造技术整体叶盘是新一代航空发动机实现结构创新与 技术跨越的关键部件，通过将传统结构的叶片和轮盘设计成整体结构，省去传统连接方式采用的榫头、榫槽和锁紧装置，结构重量减轻、零件数减少，避免了榫头的气流损失，使发动机整体结构大为简化，推重比和可靠性明显提高。在第四代战斗机的动力装置推重比10 发动机F119 和EJ200上，风扇、压气机和涡轮采用整体叶盘结构，使发动机重量减轻20%~30%，效率提高5%~10%，零件数量减少50% 以上。目前，整体叶盘的制造方法主要有：电子束焊接法；扩散连接法；线性摩擦焊接法；五坐标数控铣削加工或电解加工法；锻接法；热等静压法等。在未来推重比15~20 的高性能发动机上，如欧洲未来推重比15~20 的发动机和美国的IHPTET 计划中的推重比20的发动机，将采用效果更好的SiC 陶瓷基复合材料或抗氧化的C/C 复合材料制造整体涡轮叶盘。2 整体叶环（无盘转子）制造技术如果将整体叶盘中的轮盘部分去掉，就成为整体叶环，零件的重量将进一步降低。在推重比15~20 高性能发动机上的压气机拟采用整体叶环，由于采用密度较小的复合材料制造，叶片减轻，可以直接固定在承力环上，从而取消了轮盘，使结构质量减轻70%。目前正

在研制的整体叶环是用连续单根碳化硅长纤维增强的钛基复合材料制造的。推重比15~20 高性能发动机，如美国XTX16/1A 变循环发动机的核心机第3、4 级压气机为整体叶环转子结构。该整体叶环转子及其间的隔环采用TiMC 金属基复合材料制造。英、法、德研制了TiMMC 叶环，用于改进EJ200的3级风扇、高压压气机和涡轮。3 大小叶片转子制造技术大小叶片转子技术是整体叶盘的特例，即在整体叶盘全弦长叶片通道后部中间增加一组分流小叶片，此分流小叶片具有大大提高轴流压气机叶片级增压比和减少气流引起的振动等特点，是使轴流压气机级增压比达到3 或3 以上的有发展潜力的技术。4 发动机机匣制造技术在新一代航空发动机上有很多机匣，如进气道机匣、外涵机匣、风扇机匣、压气机机匣、燃烧室机匣、涡轮机匣等，由于各机匣在发动机上的部位不同，其工作温度差别很大，各机匣的选材也不同，分别为树脂基复合材料、铁合金、高温合金。树脂基复合材料已广泛用于高性能发动机的低温部件，如F119 发动机的进气道机匣、外涵道筒体、中介机匣。至今成功应用的树脂基复合材料有PMR-15（热固性聚酰亚胺）及其发展型、Avimid（热固性聚酰亚胺）AFR700 等，最高耐热温度为290℃~371℃，2020 年前的目标是研制出在425℃温度下仍具有热稳定性的新型树脂基复合材料。树脂基复合材料构件的制造技术是集自动铺带技术（ATL）、自动纤维铺放

涡轮基组合循环发动机技术发展趋势和应用前景

涡轮基组合循环发动机技术发展趋势和应用前景 王占学１，刘增文１，２，王 鸣２，李斌２ （１．西北工业大学动力与能源学院，西安７１００７２；２．中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳１１００１５） 摘要：涡轮基组合循环发动机将是未来高超声速飞行器的主要动力装置，针对空间运载、高速运输、远程快速打击等任务需求，总结了国内外关于涡轮基组合循环发动机的研究现状，分析了开展涡轮基组合循环发动机技术研究必须解决涵盖了耐温、性能、匹配性、飞发一体化等诸多方面的关键技术，并阐述了涡轮基组合循环发动机潜在的技术优势和可能的应用方向。结合未来军民用领域对高速飞行器的需求，分析了中国开展涡轮基组合循环发动机技术研究的必要性。 关键词：涡轮基组合循环发动机；高超声速推进技术；亚／超燃冲压发动机 Future Development and Application Prospect of Turbine Based Combined Cycle Engine WANG Zhan-xue 1,LIU Zeng-wen 1,2,WANG Ming 2,LI Bin 2 （1.College of Power and Energy,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072, China;2.AVIC Shenyang Engine Design and Research Institution,Shenyang 110015,China ） Abstract:Turbine Based Combined Cycle （TBCC ）engine is the main power plant of future hypersonic vehicle.Aiming at the necessity for spatial loadings,high-speed transportation,and long-range fast attack,the present development status of TBCC engine was analyzed in the world.Some key technologies including the temperature resistance,performance,compatibility,and aircraft and engine integration were studied in the process of developing TBCC engine.The potential technical advantages and possible application direction of TBCC engine were discussed in https://www.wendangku.net/doc/8a3470864.html,bined with the requirement of future military and civil hypersonic vehicles,the necessity for making further research of TBCC engine technology was analyzed in China. Key words:Turbine Based Combined Cycle （TBCC ）Engine;hypersonic propulsion technology;ramjet/scramjet engine 航空发动机 Ａｅｒｏｅｎｇｉｎｅ 图１吸气式发动机性能随马赫数的变化 王占学（１９６９），男，博士，教授，研究方向为航空发动机气动热力学及新概念喷气推进技术。 收稿日期：２０１３－０４－２２ 第３９卷第３期２０１３年６月 Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２０１３ ０引言 空间载荷的快速低成本投送、对超远距离目标的 快速打击以及全球范围的高速运输等诸如此类的应用目标，使得世界各航空航天技术发达国家对远程、高速飞行器的需求日益膨胀。２１世纪以来，各国在２０世纪高超声速技术研究的基础上，开展了数目繁多的高超声速飞行器发展计划，在这些研究中，吸气式高超声速推进技术始终是核心技术，并已成为高超声速飞行技术能否取得突破性进展的关键。 本文重点针对ＴＢＣＣ发动机的研究现状、关键技术特征、应用前景和中国开展ＴＢＣＣ发动机研究的可行性和必要性进行分析。 １国内外ＴＢＣＣ发动机技术发展现状 从当前的推进技术水平来看，尚未有１种吸气式 发动机能够满足高超声速飞行器的宽广工作范围（亚声速、跨声速、超声速和高超声速），如图１所示。因此，为实现高超声速飞行，必须结合各类型发动机有效工作范围的特点，采用以涡轮、火箭、冲压等发动机为基础的不同形式组合循环发动机。考虑到组合循环发动机的结构复杂性和技术成熟性， 目前比较常用的