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近年来各类微型飞行器发展迅速,需求迫切。微型涡喷发动机作为其推进动力装置具有高能量密度、高推重比的优势,发展前景广阔。本文基于一款一英寸微型涡喷发动机,对其核心部件压气机和涡轮系统的气动设计和数值模拟展开了深入研究。 本文分析研究了微型压气机和微型涡轮的工作原理与特性,结合一英寸涡轮发动机的微尺寸结构,对其进行了一体化涡轮系统设计。计算并选取其关键参数,优选叶轮型线并确定叶型数据及各流通部分的气动参数,设计了具有较高效率的微型压气机和微涡轮。 为了进一步研究一体化涡轮系统的性能,利用CFD技术对一体化涡轮系统内部流场进行数值模拟仿真。研究了微型压气机和微型涡轮设计工况下内部的流场特性,验证了设计可行性。分析总结了微尺寸下各种流动损失产生的原因及特性,为一英寸微涡喷发动机后续的研究改进提供了理论数据。