压力和温度畸变对发动机稳定性影响的评定是当代航空燃气涡轮发动机适用性战术指标的重要内容之一。对气流最敏感的部件是风扇和压气机,恶劣的压力和温度畸变会使得压气机丧失稳定性进入喘振,发动机的失稳会直接危及飞行安全。在所有影响航空燃气涡轮发动机稳定性的因素中,进气总压和总温畸变对发动机稳定性的影响起着主导作用,所以本文开展了进口总压畸变和总温畸变对发动机稳定性影响的研究。 本文根据当前航空发动机使用过程中遇到的总压和温度畸变问题,紧密跟踪国外发展趋势,发展了一种在发动机环境下评定航空燃气涡轮发动机压缩系统稳定工作边界的数学物理模型。压缩系统模型采用基于平行压气机理论的准一维时间相关模型方程和激盘-滞后-容积的压气机级模型,稳定性模型则采用了使用李亚普诺夫稳定性理论判断方法对整个压缩系统统一判别的方式。压缩系统稳定性分析在发动机环境下进行,要比单独进行压缩部件稳定性分析复杂的多。计算过程与发动机非设计点性能计算相关联,因为这时对每一个时刻发动机稳定性分析必须保证高低压压缩系统是在高低压转子之间匹配工作点上进行。而当要考虑畸变进气等复杂情况时,对每一个工作时刻发动机高低压转子匹配点的寻找、对于每一个一维计算单元对应工作点的寻找等都是一个复杂过程。用本文发展的计算程序对畸变进气条件下压气机稳定工作边界的变化进行了计算分析,用它判断发动机不稳定工作点的重复性和灵敏度都比较好,发展的数学物理模型可以正确的反映发动机压缩系统的工作状况。结果表明进气总压和总温畸变对发动机稳定性有很大的影响,使得压气机稳定工作边界在压气机的特性图中向右下方移动,降低了发动机的喘振裕度。通过将计算结果与试验结果进行比较,表明本论文发展的设计方法是有效的和可行的。