跨聲速吸氣式軸流壓氣機(jī)設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬研究的任務(wù)書任務(wù)書：跨聲速吸氣式軸流壓氣機(jī)設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬研究1.研究背景軸流壓氣機(jī)是現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)中最常見的氣動(dòng)力組件之一，其壓氣性能對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著很大的影響。但在高速飛行狀態(tài)下，由于流量較大，壓氣機(jī)通道的流速很容易達(dá)到甚至超過了聲速，這就導(dǎo)致氣動(dòng)力特性的變化和氣動(dòng)噪聲的增強(qiáng)。因此，在跨聲速條件下對(duì)軸流壓氣機(jī)進(jìn)行研究是一個(gè)十分重要的課題。2.研究目的本研究旨在設(shè)計(jì)一種跨聲速吸氣式軸流壓氣機(jī)，并進(jìn)行數(shù)值模擬分析，探究其在高速飛行狀態(tài)下的氣動(dòng)性能特征和氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理，為今后研制更高性能的航空發(fā)動(dòng)機(jī)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。3.研究?jī)?nèi)容（1）設(shè)計(jì)一種跨聲速吸氣式軸流壓氣機(jī)，包括進(jìn)口、驅(qū)動(dòng)部件、葉輪、導(dǎo)葉、燃燒室和排氣口等組成部分，其參數(shù)包括進(jìn)口流道的形狀和尺寸、轉(zhuǎn)子和定子葉片的數(shù)目和幾何尺寸、葉輪和導(dǎo)葉的流道形狀等。（2）基于ANSYSFluent軟件對(duì)設(shè)計(jì)的壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究其在不同風(fēng)速和壓力調(diào)節(jié)條件下的流場(chǎng)變化、氣動(dòng)性能和氣動(dòng)噪聲特征，如壓力比、效率、壓力脈動(dòng)和聲壓級(jí)等。（3）通過對(duì)模擬結(jié)果的分析，確定壓氣機(jī)的優(yōu)化方案，并進(jìn)一步驗(yàn)證其性能和可行性。4.技術(shù)路線（1）通過文獻(xiàn)研究和現(xiàn)有壓氣機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，確定設(shè)計(jì)參數(shù)的范圍和初步方案；（2）借助CATIA和ANSYSFluent等軟件對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行三維建模和網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算；（3）基于數(shù)值模擬結(jié)果，對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行氣動(dòng)性能和氣動(dòng)噪聲的分析和評(píng)估；（4）通過對(duì)分析結(jié)果的反饋和診斷，確定壓氣機(jī)的優(yōu)化方案，并進(jìn)一步驗(yàn)證其性能和可行性。5.擬采用的方法和技術(shù)（1）基于流體力學(xué)和傳熱學(xué)理論，建立數(shù)值模型并進(jìn)行數(shù)值模擬；（2）采用ANSYSFluent等流體仿真軟件進(jìn)行模擬計(jì)算；（3）運(yùn)用一系列氣動(dòng)性能和氣動(dòng)噪聲分析評(píng)估方法，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。6.預(yù)期成果（1）設(shè)計(jì)一種跨聲速吸氣式軸流壓氣機(jī)，并完成其三維數(shù)值模型的建立；（2）在ANSYSFluent軟件上對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究其氣動(dòng)性能和氣動(dòng)噪聲特征，得出一系列氣動(dòng)參數(shù)和結(jié)果；（3）確定壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，并進(jìn)一步驗(yàn)證其性能和可行性；（4）總結(jié)研究成果，寫出學(xué)術(shù)論文并在相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議上進(jìn)行交流和討論。7.研究時(shí)間安排預(yù)計(jì)本研究周期為兩年，主要研究任務(wù)安排如下：第一年：1-3個(gè)月：文獻(xiàn)調(diào)研，初步確定設(shè)計(jì)方案和參數(shù)范圍；4-6個(gè)月：建立壓氣機(jī)的三維數(shù)值模型和網(wǎng)格劃分；7-9個(gè)月：在ANSYSFluent軟件上進(jìn)行流場(chǎng)模擬計(jì)算，并分析結(jié)果；10-12個(gè)月：總結(jié)運(yùn)用結(jié)果，確定壓氣機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。第二年：1-6個(gè)月：實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并在ANSYSFluent上進(jìn)行數(shù)值模擬；7-12個(gè)月：總結(jié)研究成果，完成學(xué)術(shù)論文的寫作和相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議報(bào)告。8.研究經(jīng)費(fèi)本研究經(jīng)