● 摘要
空气冷却系统贯穿于整个航空发动机，在热端部件的隔热与冷却、叶尖间隙控制、腔室封严等方面起着极为重要的作用，直接决定着航空发动机能否安全可靠地工作，因此空气系统的设计与分析是航空发动机设计的核心问题。在航空发动机的实际工作过程中，其工作状态往往处于变化之中，瞬时空气系统能否有效的冷却、封严非常重要。因此对于瞬态空气系统的研究很有必要性。
航空发动机通常工作在非稳态工况下，瞬态因素对于发动机二次空气系统的正常运行具有很大的不确定性影响。传统的稳态计算不能满足空气系统设计的需求。能否充分的考虑发动机工作过程中的瞬态因素将会直接影响到二次空气系统模拟的准确性。
针对发动机空气系统部件的瞬态特性，本文提出了基于MPCCI的流固耦合计算方案，并应用该方案对空气系统典型部件篦齿封严就行了流固耦合数值仿真。研究表明，空气系统部件的瞬态变化对于自身性能具有较大影响，引入流固耦合计算方法能够更加准确的对空气系统部件进行仿真。
考虑到空气系统的复杂性，单一的计算方法对于空气系统的仿真精度有限。本文提出应用基于MPCCI的1D-3D联合仿真方案。应用联合仿真平台实现对于传统一维流体网络计算代码与三维仿真代码的耦合就算。并将该方法应用实际发动机空气系统的计算过程中。计算结果表明，该方案能够较好的兼顾发动机空气系统不同部件之间的差异，而采用不用的处理方法，以提升计算精度。