航空發(fā)動機(jī)換熱器強(qiáng)度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分析解讀

(沈陽發(fā)動機(jī)研究所，沈陽 110015)

0 引言

換熱器是一種制造技術(shù)相對成熟的設(shè)備，在工業(yè)設(shè)備中被大量應(yīng)用，國內(nèi)外都有完善的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[1-2]，如：美國的TEMA、ASME標(biāo)準(zhǔn)、英國BS標(biāo)準(zhǔn)、法國CODAP標(biāo)準(zhǔn)、德國AD標(biāo)準(zhǔn)、日本JIS B 8243標(biāo)準(zhǔn)、中國的GB/T 151。在航空發(fā)動機(jī)的間冷回?zé)嵯到y(tǒng)、預(yù)冷系統(tǒng)中換熱器也廣泛被應(yīng)用[3-4]。德國某公司研制的緊湊型航空發(fā)動機(jī)換熱器，如圖1所示，該換熱器是由兩條集氣管和若干個U形管組成；俄羅斯較早開展航空發(fā)動機(jī)換熱器的研究及應(yīng)用工作，圖2為AЛ-31ФH發(fā)動機(jī)換熱器。

一直以來，換熱器的換熱性能是國內(nèi)學(xué)者關(guān)注的一個主要問題，相關(guān)仿真、試驗(yàn)工作多圍繞換熱性能開展[5-9]。航空發(fā)動機(jī)換熱器由于壓力、溫度、振動環(huán)境等工作載荷更惡劣，除實(shí)現(xiàn)換熱性能指標(biāo)外，工作可靠性也是要考慮的重要方面。雖然可以通過數(shù)值仿真方法獲得結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平[10]，但仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性最終還需要通過強(qiáng)度試驗(yàn)來驗(yàn)證。相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行過換熱器壓力試驗(yàn)[11-12]、模態(tài)試驗(yàn)[13]等研究工作，但關(guān)于航空發(fā)動機(jī)換熱器要開展的強(qiáng)度試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)載荷如何確定、各個試驗(yàn)項(xiàng)目按照什么順序開展等問題仍不明確。

圖1 某緊湊型航空發(fā)動機(jī)換熱器

圖2 AЛ-31ФH發(fā)動機(jī)換熱器

本文對換熱器相關(guān)的民用、軍用標(biāo)準(zhǔn)[14-17]進(jìn)行搜集、整理和研究解讀，從中梳理出航空發(fā)動機(jī)換熱器需要開展的強(qiáng)度試驗(yàn)項(xiàng)目及方法，重點(diǎn)對在多個標(biāo)準(zhǔn)中涉及而要求不同的耐壓試驗(yàn)進(jìn)行解讀，并對其他試驗(yàn)項(xiàng)目的必要性、注意的問題等進(jìn)行說明?！?br>