壓氣機和渦輪轉(zhuǎn)子的功能與結(jié)構(gòu)昧绣，雖然有差別规肴，但從強度觀點說，兩者的輪盤工作條件是大致相同的滞乙，不過渦輪盤是處在更高的溫度下淤汽。

(a)軸流式；(b)離心式

壓氣機盤結(jié)構(gòu)圖

渦輪盤結(jié)構(gòu)圖

航空發(fā)動機壓氣機盤或渦輪盤承受的載荷有以下幾種：

一脱处、質(zhì)量離心力

輪盤要承受因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時引起的葉片及輪盤等自身的質(zhì)量離心力卸能，在強度計算時應(yīng)考慮以下的幾種轉(zhuǎn)速狀態(tài)：

• 飛行包線中規(guī)定的各強度計算的穩(wěn)態(tài)溫度場；

• 典型飛行循環(huán)中的穩(wěn)態(tài)溫度場忍抗；

• 典型飛行循環(huán)中的過渡態(tài)溫度場延坡。

在估算時，若原始數(shù)據(jù)無法充分提供付厦，也沒有實測溫度可參考舵博，這時可以根據(jù)設(shè)計狀態(tài)及卓越熱載荷狀態(tài)的氣流參數(shù)進行估算，估算盤上溫度場的經(jīng)驗公式為：

式中，F(xiàn) 為所有外載荷的總和蟆盖，R 為輪盤外圓的半徑吓挣，H 為輪盤外緣軸向?qū)挾取?/p>

當(dāng)榫槽槽底與輪盤的旋轉(zhuǎn)軸線平行時，外緣半徑取為槽底所在位置的半徑多梦；當(dāng)榫槽槽底與輪盤的旋轉(zhuǎn)軸線在徑向有一傾斜角時奄础，則外緣半徑近似取為前后緣槽底半徑的平均值。

二劳吠、熱載荷

輪盤要承受因受熱不均引起的熱載荷引润，對于壓氣機盤，熱載荷一般可以忽略痒玩。但隨著發(fā)動機總壓比和飛行速度的提高淳附，壓氣機出口氣流已達到很高的溫度。所以蠢古，壓氣機前后幾級盤的熱載荷有時也不可忽略奴曙。對于渦輪盤，熱應(yīng)力是僅次于離心力的重要影響因素便瑟，計算時應(yīng)考慮以下類型的溫度場：

飛行包線中規(guī)定的各強度計算的穩(wěn)態(tài)溫度場缆毁；

典型飛行循環(huán)中的穩(wěn)態(tài)溫度場番川；

典型飛行循環(huán)中的過渡態(tài)溫度場到涂。

在估算時，若原始數(shù)據(jù)無法充分提供颁督，也沒有實測溫度可參考践啄，這時可以根據(jù)設(shè)計狀態(tài)及卓越熱載荷狀態(tài)的氣流參數(shù)進行估算，估算盤上溫度場的經(jīng)驗公式為：

式中沉御，T 為所求半徑處的溫度小愚，T0 為盤中心孔處的溫度，Tb 為盤輪緣處的溫度芋甸，R 為盤上任意半徑绪毅，下腳標(biāo)0、b 分別對應(yīng)中心孔和輪緣谬咽。

?m=2叙傅，對應(yīng)無強迫冷卻時的鈦合金和鐵素體鋼；

?m=4麸癌，對應(yīng)有強迫冷卻時的鎳基合金熊赐。

1. 對于高壓壓氣機盤

穩(wěn)態(tài)溫度場：

?在無冷卻氣流冷卻時，可以認為無溫差存在性躬；

?在有冷卻氣流冷卻時汛滩，Tb可近似取為各級通道氣流的出口溫度+15℃，T0 可近似取為抽取冷卻氣流級的氣流出口溫度+15℃。

瞬態(tài)溫度場：

?Tb 可近似取為各級通道氣流的出口溫度函绊；

?T0 沒有冷卻氣流時敛竭，可近似取輪緣溫度的50%；有冷卻氣流時阁最，可近似取冷卻氣流抽取級出口溫度长赞。

2. 對于渦輪盤

穩(wěn)態(tài)溫度場：

Tb0 為葉片根部的截面溫度；△T 為榫頭的溫降闽撤，可近似取得哆。榫頭不冷卻時△T=50-100℃；榫頭冷卻時△T=250-300℃哟旗。

瞬態(tài)溫度場：

?帶冷卻葉片的盤可近似确肪荨：瞬態(tài)溫度梯度=1.75×穩(wěn)態(tài)溫度梯度；

?不帶冷卻葉片的盤可近似日⒉汀：瞬態(tài)溫度梯度=1.3×穩(wěn)態(tài)溫度梯度饱亮。

三、由葉片傳來的氣體力（軸向和周向力）及輪盤前舍沙、后端面上的氣體壓力

1. 由葉片傳來的氣體力

對于壓氣機葉片近上，作用在單位葉高上的氣體力分量為：

軸向：

式中，Zm拂铡、Q為葉片的平均半徑和葉片數(shù)壹无；ρ1m、ρ2m 為進出口截面處氣流的密度实射；C1am启中、C2am 為進出口截面平均半徑處氣流的軸向速度；p1m磺伍、p2m 為進出口截面平均半徑處氣流的靜壓.

周向：

式中疯食，C1um、C2um 為進出口截面平均半徑處氣流的周向速度或缘。

2. 對于渦輪葉片

氣體上的氣體力的方向與上邊兩個公式相差一個負號梅明。兩級輪盤（特別是壓氣機輪盤）之間的空腔里，一般都有一定的壓力般迈。如果相鄰空間內(nèi)的壓力不同乳环，則對兩空腔之間的輪盤造成壓力差，△p=p1-p2螺啤。一般△p 對輪盤靜強度影響較小蝇蝶，特別是在輪盤輻板上開有空時，△p 可以忽略淌踢。

四危号、機動飛行時產(chǎn)生的陀螺力矩

對于帶有風(fēng)扇葉片的大直徑風(fēng)扇盤牧愁，應(yīng)考慮陀螺力矩對盤的彎曲應(yīng)力和變形的影響。

五外莲、葉片及盤振動時產(chǎn)生的動載荷

葉片及輪盤發(fā)生振動時在輪盤中產(chǎn)生的振動應(yīng)力猪半，應(yīng)與靜應(yīng)力疊加。一般動載荷有：

• 飛行包線中規(guī)定的各強度計算點的轉(zhuǎn)速與相應(yīng)該點的溫度場偷线；

• ※大熱載荷點或飛行中※大溫差的穩(wěn)態(tài)溫度場與※大允許穩(wěn)態(tài)工作轉(zhuǎn)速磨确，亦或在飛行中達到※大允許穩(wěn)態(tài)工作轉(zhuǎn)速時相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)溫度場。

• 對多數(shù)發(fā)動機來說声邦，起飛往往是※惡劣的應(yīng)力狀態(tài)乏奥，因此應(yīng)考慮起飛時的瞬態(tài)溫度場（達到※大溫差時）與起飛※大工作轉(zhuǎn)速的組合。

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