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轻型动力实验室

   ■ 研究领域
 
  轻型动力实验室以先进轻型动力技术研发及系统集成为主线,进行小型涡扇发动机和车用燃气轮机的基础研究、关键技术研发、系统集成创新及新产品研制。
 
 ■ 研究方向
 
  1. 航空发动机结构设计及系统集成:高负荷高效率宽裕度风扇/压气机技术、组合压气机(多级轴流+离心、斜流+离心或双级离心)设计技术;航空发动机高温升燃烧室设计技术;航空发动机燃烧室的污染物(NOx、碳烟、CO等)的生成原理及污染排放的控制技术;综合考虑气动性能、冷却特性、叶片可靠性的透平冷却设计技术;型号研发与关键技术验证。
 
  2. 地面燃气轮机结构设计及系统集成:高功率密度车用燃气轮机总体结构设计;三转子燃气轮机转子动力学研究;高效闭式离心叶轮强度振动研究和结构设计;紧凑式多燃料环形回流燃烧室结构设计;动力涡轮可调导叶调节规律研究;车用燃气轮机高效除尘机构及电调技术研究;全电车辆高速电机与燃气轮机集成技术研究等,型号研发和关键技术验证。
 
  ■ 机构及人员组成
 
  现有职工65人,其中研究员9名(含百人计划2人、青年千人1人、中科院引进杰出技术人才1名,军工领域青年拔尖人才1名),副研/高工20名。研究生34人,其中博士研究生11人,硕士研究生23人。博士后9人。项目聘用人员12人,其中研究员6人。
 
  ■ 2014年项目情况
 
  2014年度共争取各类项目24项,其中包括民机专项科研技术研究项目1项、修购专项1项、院仪器研制项目1项、院重点部署项目子课题2项,国家自然科学基金类项目7项,所长基金前沿项目1项,企业委托项目11项。结题并通过验收项目2项。
 
  ■ 2014年主要成果与工作进展
 
  在航空发动机整机系统集成方面:60公斤推力涡喷发动机交付10台样机,4台顺利通过科研试飞;80公斤推力涡喷发动机交付6台样机,即将首飞;140公斤推力涡喷发动机达到设计转速和设计推力,完成地面试车;750公斤推力涡扇发动机达到设计转速和设计推力,顺利通过项目验收;1000公斤推力涡扇发动机核心机完成初步试车,达到设计转速;开展了高负荷低压涡轮、超紧凑高低压涡轮过渡段、基于波瓣混合器排气系统内部复杂流动机理研究,突破并掌握了新型斜流+离心组合压气机和分层部分预混主燃烧室设计关键技术;完成了高速压气机试验台、全环全压燃烧室试验台、涡轮导向器流函数试验台、柔性高速转子动力学试验台和涡扇发动机整机试车台等部件及整机试验台建设,有力支撑了研究所中小型航空发动机整机研制及关键技术研发,并顺利通过中国科学院平台研制项目验收;承担的863项目富氢燃烧取得进展,球形燃烧弹实验结果在FUEL期刊发表,与中航黎明发动机公司干式低排放燃烧室技术成果签署了专利许可证合同,成为其部件供应商。
 
  在车用燃气轮机结构设计及系统集成方面:依托中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司,推动中科院知识创新工程重要方向项目,完善了核心机工程设计;完成关键部件双级离心压气机试验件设计、评审及零组件加工,燃烧室单头部、多头部、喷嘴试验件设计及试验方案设计;攻克叶轮材料及加工工艺,在此基础上启动了发动机附件系统优化设计与加工,完成了整机试验台建设招标和总体方案评审,为下一步整机装配与系统集成验证奠定了基础;参加研究所重型燃气轮机项目组,开展400MW H级燃气轮机透平气动、冷却及结构设计等,完成4级透平气动设计与非设计工况三维气动性能分析,初步完成第1级透平静叶和动叶冷却结构设计与流热耦合综合冷效分析。在基础研究方面,完成了冲击-气膜复合冷却结构综合冷效和气动损失特性等机理与实验研究。
 
  本年度共发表学术论文/报告55篇,其中 SCI 收录18篇,EI收录16篇,CSCD收录8篇,国际会议口头报告5次,专著1部;申请15项发明专利,获授权发明专利3项,获授权实用新型专利1项。