沈阳航空航天大学成果推介（第八期）

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发动机燃烧与排放先进测试技术

成果单位：沈阳航空航天大学

所在单位：航空发动机学院

成果（技术）基本情况：

该成果主要利用发动机燃烧室燃烧模拟试验平台、发动机新概念燃烧室燃烧模拟试验平台，配合 PDPA、PIV、PLIF、烟气分析仪、位移式高温测量系统等， 完成了多型号航空发动机与燃气轮机燃烧室的压力损失、流场特性、着火特性、燃烧效率、燃烧稳定性与排放特性的试验测试，试验测试精度高，技术成熟度 5 级。进气压力 0.1-2.0MPa，空气流量 0.1-2.0kg/s，进气温度可达 900K，连续工作。

主要技术指标：

燃烧室是航空发动机与燃气轮机的重要部件， 燃烧室的燃烧与排放性能直接决定了航空发动机推重比、耗油率、寿命及污染物排放等重要指标。

市场需求及经济效益分析：

燃烧与排放性能的精确测试技术将为航空发动机与燃气轮机燃烧室的结构设计与性能优化提供重要的技术保障，缩短发动机研制周期，节约研发成本，具有良好的应用前景。

成果（技术）获得资质：

取得的获奖、鉴定、专利情况等介绍。

1 ．发表学术论文 30 多篇，授权发明专利 8 项，实用新型专利 2 项。完成多型号航空发动机与燃气轮机燃烧室的设计定型、结构优化与性能测试，社会服务效应达 1000 万元。

成果（技术）图片展示：

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发动机燃油喷嘴喷雾特性的光学测试技术

成果单位：沈阳航空航天大学

所在单位：航空发动机学院

成果基本情况：

该成果主要利用发动机燃油喷嘴综合试验平台， 配合 PDPA/LDV 系统、雾化锥角分析软件、SH-1 型气体流量试验器等， 完成了多型号航空发动机与燃气轮机燃油喷嘴喷雾特性的试验测试，包括喷嘴外流场、雾化锥角、粒径及分布规律、喷雾周向均匀度，试验测试精度高，技术成熟度 5 级。供油压力： 1atm-50atm，油温：-40℃-常温，流量： 0-10L/min，供气压力 0-20atm，粒径：0.1-1000 μm。

主要技术指标：

发动机燃油喷嘴的雾化特性决定了燃烧室点熄火边界、燃烧稳定性、燃烧效率及排放水平，燃油喷嘴雾化性能的测试水平与测试精度将对燃油喷嘴、旋流器与燃烧室的结构设计与性能优化产生重要影响。

市场需求及经济效益分析：

随着国家对航空发动机与燃气轮机研制投入的加大，新型燃油喷嘴的研制与开发就显得越发重要，本项技术具有良好的应用前景。

成果（技术）获得资质：

取得的获奖、鉴定、专利情况等介绍。

1 ．发表学术论文 20 多篇，授权发明专利 4 项，实用新型专利 2 项。完成多型号航空发动机与燃气轮机燃油喷嘴的设计定型、结构优化与性能测试，社

会服务效应达 500 万元。

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航空发动机薄壁结构件高温声疲劳载荷谱与失效评估关键技术

成果单位：沈阳航空航天大学

所在单位：航空发动机学院

主要技术指标：

针对航空发动机薄壁结构件在高温强噪声载荷条件下的热声疲劳失效问题，通过系统的理论分析、数值仿真与试验验证，建立了覆盖发动机全工况参数范围的高温声疲劳载荷谱测试及表征方法，以及有效的结构失效评估关键技术。

市场需求及经济效益分析：

研究发展了高温高压复杂流动条件下航空发动机流道内部噪声测试方法，并研制了具有自主知识产权的测试传感器系统， 国内首次实现燃烧室内部高温（1500K）、高压(4MPa)、复杂流动环境下的噪声载荷谱测试，突破了我国超高温噪声测试的关键技术难题。系统发展了符合工程应用的火焰筒高温声疲劳分析方法。

建立了系统的火焰筒结构高温声疲劳寿命分析方法及评价标准，设计了具有自主知识产权的专用软件系统，已用于我国新一代涡轮风扇发动机结构设计。

成果（技术）获得资质：

取得的获奖、鉴定、专利情况等介绍。

1．获国防科技进步奖三等奖 1 项；

2．中国航空学会科学技术奖二等奖 1 项；

3．获批发明专利 2 项；

4．计算机软件著作权登记 6 项。

成果（技术）图片展示：

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航空发动机典型静/动密封关键技术

成果单位：沈阳航空航天大学

所在单位：航空发动机学院

主要技术指标：

1.主要技术指标以提高密封性能为目标的航空发动机安装边螺栓连接结构参数、预紧力及加载顺序的优化设计方法及验证技术；

2.建立了组合式弹性片金属密封环密封特性理论研究与实验验证技术；

3.建立了考虑刷丝变形的三维瞬态流固耦合求解模型；

4.建立了功能先进的刷式密封刷丝动力学特性与密封特性的实验装置。技术成熟度：其中第一项、第二项技术成熟度达到 8 级，第三项技术成熟度达到 5 级，第四项技术成熟度达到 6 级。

市场需求及经济效益分析：

本成果是对发动机设计手册中传统静/动密封设计方法的重大改进，对提高发动机结构完整性，提升发动机密封特性综合优化设计水平，具有巨大的军事和经济效益。

成果（技术）获得资质：

取得的获奖、鉴定、专利情况等介绍。

1 ．获得国家发明专利 15 项，2018 年获中国航空学会科学技术二等奖。

成果(技术)照片展示：

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航空发动机叶片振动特性与疲劳测试分析技术

成果单位：沈阳航空航天大学

所在单位：航空发动机学院

成果（技术）基本情况：

（1）技术情况概述

本成果是一种能准确得到航空发动机叶片振动特性与疲劳强度（寿命）的测试分析技术。

基本原理：利用大推力高频振动台对叶片进行激励，利用高频激光测振仪、多功能数据采集仪等对叶片振动速度、位移进行数据采集与分析，从而得到叶片振动特性与疲劳强度（寿命）等技术指标。

技术优势：能够实现叶片振动高频特性测试， 采用独特的设计方案与算法，获得叶片在高频激励下的响应，提高信噪比，突破了高频测试难题。

（2）技术成熟度

已完成以某些实际产品的测试分析工作，技术成熟度 8 级。

主要技术指标：

大推力高频电动振动台：最大激振力 30000N、加速度 100g、速度 2m/s、位移 50mm，频率范围 2-6500Hz；高频激光测振仪：速度 10m/s，频率范围 0.5-3.2MHz；多功能数据采集分析系统： 62 通道（多种类型模块），采样频率 204.8KHz。

成果（技术）获得资质：

取得的获奖、鉴定、专利情况等介绍。

1． 已完成了方案设计、专利申请。申请人及课题组已获得航空发动机叶片振动特性与疲劳测试分析技术领域的授权专利 2 项，关联领域的授权专利 3 项。

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