航空发动机在工作过程中,空气中的雾霾、盐分等悬浮颗粒物会被吸入到发动机内涵道中,这些颗粒物会附着在压气机叶片及壁面形成积垢,气路部件积垢会降低发动机工作效率,导致发动机油耗升高,严重时会引发喘振、发动机空中停车等故障。航空发动机在翼清洗是一种清除积垢的有效方法,但国内学者对垢质清除机理研究较少,对清洗液在内涵道输运特性及清洗流场认识较浅,故本文针对发动机内涵道压气机叶片清洗流场展开研究,并对清洗流场优化的参数进行在翼清洗实验。本文基于三维测量获得压气机流道模型,采用欧拉法对压气机叶片清洗流场进行数值研究,接着建立雾化液滴与压气机壁面垢质作用模型,并利用离散相模型分析雾化液滴对清洗流场影响,最后通过实验研究压气机叶片在翼清洗效果。论文主要开展了以下几项工作:首先,对清洗流场进行动力学分析并建立压气机流道模型。以CFM56-7B发动机为研究对象,对其低压一级动叶采用非接触式立体视差法进行三维测量并逆向建模,对低压一级动叶进出口轮毂壁面和机匣壁面圆环半径进行三维测量,获得真实的压气机流道模型。其次,对压气机叶片清洗流场进行数值研究。计算不同工况下边界条件,并完成网格验证。分析射流参数和冷转转速对清洗流场静压、速度和涡量影响,发现增大射流压力可以提高清洗效果,提高冷转转速可以增强清洗液输运能力。通过对清洗参数优化,获得最佳射流参数和冷转转速。然后,研究了雾化液滴对清洗效果影响。先分析液滴撞击压气机壁面运动行为,获得液滴是否发生飞溅的判据;接着建立液滴撞击压气机壁面的切应力-正应力模型并进行理论分析;最后利用离散相模型进一步分析液滴粒径和清洗液质量流量对清洗流场影响,并通过参数优化得到较优粒径范围和清洗液与空气质量流量之比。最后,对发动机在翼清洗进行实验研究。采用新设备对发动机进行在翼清洗,并与老设备清洗效果进行对比,实验证明新设备清洗效果更能满足航空公司要求。