学霸的军工科研系统 学霸的军工科研系统 第966节

  “而且你看，叶珊部分还有给附面层主动控制技术留出来的设计空间……说明英国人其实从几年前就开始关注咱们这边的研究成果了，他们要想提供假数据，完全可以删掉这些细节……。”

  附面层主动控制，是常浩南在涡扇10设计当中用上的技术。

  涡扇10本身当然还没有外销记录，但在m88和sea650的研发过程当中也有使用。

  被英国人发现并随之跟踪应用，也是很正常的情况。

  百思不得其解的二人重新陷入纠结。

  一段时间的沉默后，还是张振华重新打破了安静：

  “其实，这个叶片的问题还不止这些……”

  “哦？”

  常浩南这时候倒也来了兴趣。

  他还真想知道，一个发动机风扇，到底还能整出什么新的样来。

  “三个小组都向我报告，说他们在给流固耦合计算做准备的过程中，发现这些叶片的刚性很低，代入任何一种常见材料的性能，都免不了会发生弹性形变……所以最后没办法，只好先放弃结构问题，把单纯的cfd结果给做出来了……”

  对于张振华来说，他只是吐槽一番工作中的遭遇而已。

  但常浩南却被他这一句话给猛然惊醒了：

  “弹性变形？”

  他赶紧把已经放在桌上的报告给重新拿了起来：

  “如果我们考虑工作状态下的空气动力负荷呢？”

  “嗯？”

  张振华也抬起头，但还没反应过来常浩南这个问题的意思。

  后者只好进一步说明，同时从旁边拿出纸笔，简单画了个示意图：

  “你看，这些叶片在静止状态，也就是冷态下的叶型确实非常奇怪，但在工作状态，也就是热态之后，叶型就会随之发生改变……”

  “而这种变形反过来又使空气动力随之改变，从而导致进一步的弹性变形……这样就构成了一种结构变形和空气动力学之间的交互作用……”

  张振华毕竟也是老工程师了，刚刚只是没跟上思维的跳跃性而已。

  现在被这样梳理了一番，哪还能不懂其中的意思：

  “就像是飞机设计里面的机翼那样？”

  虽然的专业是航发设计，但航空技术不分家，况且镐发集团过去本来就是多种业务兼有，因此他也不至于对外流问题两眼一抹黑。

  “没错！”

  常浩南点点头：

  “我怀疑，英国人的想法，应该是为了尽可能减轻风扇重量，彻底放弃叶片刚度，而是利用结构分析，对叶片在设计工况下的最佳气动几何形状，也就是原始热态叶型进行反推，以求得冷态加工叶型，也就是预变形叶型。”

  “而我们拿到的数据，就是这个冷态加工叶型，直接拿这样的叶型去分析气动性能，自然只能得到一个非常糟糕的结果！”

  第1074章 航发的结构预变形设计？

  常浩南大胆的推测，让张振华不由得目瞪口呆。

  在某个瞬间，后者甚至觉得“英国人提供了假数据”反而还要更加现实一些。

  但仔细想想的话，似乎又不是没有可行性。

  好久之后，他才勉强重新开口：

  “那我们下一步应该……”

  张振华也很快就恢复了理智，但刚才造成的精神冲击显然没那么容易完全消退，于是赶紧询问后面的任务。

  “自然是首先验证这个推测……”

  常浩南果断回答道。

  “可您刚才还说……”

  “双向流固耦合确实很困难，但我们验证只需要做正向分析就可以了。”

  常浩南说着把桌上已经被画满的草稿纸翻到了另一面：

  “你不是说过，三个小组都发现叶片在会工作状态下发生弹性形变么，这其实已经算是成功一半了。”

  “在工作过程中，作用在风扇叶片上的负载主要有两种，一种是离心载荷，另一种是气流流过叶片时产生的气动载荷，这里面，离心载荷是相对比较容易研究的，基本只和风扇转速有关，但气动载荷就需要我们综合考虑内流情况，以及发动机……也就是飞机本身的外部过载……”

  “……”

  常浩南并没有选择把全部人员集中起来开大会，而是直接在办公室里，给张振华自己把问题分析了一遍。

  一方面，这样可以让对方在接受知识输入之后，再有一个消化和输出的过程。

  另一方面，也是常浩南自己对于这个问题并没有更进一步的具体想法。

  当然，结构预变形设计，自然在他的远期目标当中。

  不过按照计划，这至少应该在n-s方程得到新的理论突破之后再行考虑。

  而之所以追踪下去，很大程度上只是想要看看，英国人到底整出来了个什么玩意而已……

  ……

  有了前面那次的经验，再加上常浩南的亲自指导，考虑叶片载荷之后的初步计算结果，只用三天时间，就摆在了后者面前。

  照例，还是张振华拿着计算结果进行的汇报：

  “常总，在按照您的要求，将工作负荷加入计算条件之后，整个风扇的性能尤其是级压比和工作稳定性，都发生了根本性的变化。”

  “不过……我们毕竟只是推测了一个工作负荷和叶片材料而已，所以计算出来的具体指标数据还是不够理想。”

  常浩南翻开计算结果，简单扫了两眼：

  “问题不大，至少在趋势上，已经可以证明我之前的推测是正确的，英国人就是在对风扇叶片进行预变形设计，这就足够了。”

  “想不到……炳达同志这趟去英国，还真给我整了个惊喜回来。”

  对于他来说，重点在于“施加工作载荷导致的变形后性能提高”这件事本身。

  至于具体提高了多少，在很多信息只能推测，甚至盲猜的情况下，反倒不是那么重要。

  追踪国外同行的研究进度而已。

  又不是真搞设计。

  稍作停顿之后，常浩南又继续道：

  “我估计，英国人之所以这么放心地就把一部分数据交出来，也是吃准了我们大概率看不出其中的奥妙，如果贸然抄去一些参数，反而会起到反效果。”

  “而且退一万步讲，这些数据即便泄露，也没有太直接的意义……”

  说到这里，还笑着摇了摇头。

  以英国人那种性格，他其实早该想到这一层的。

  不过，张振华的表情却相当严肃。

  或者说，从刚才汇报计算结果那会开始，他的情绪就一直有些低落。

  “所以这算是……流固耦合问题的反命题？”

  他带着颇为拧巴的表情问道。

  这个奇特的表述方式让常浩南思考了一下，但最后还是点了点头：

  “非要说的话，确实是这样。”

  “因为数值求解的过程算是半个黑盒，所以这东西有点像是网络数据库里的账号和密码，在算法未知的情况下，哪怕我们手里有加密，也就是预变形设计之后的数据，也一样还原不出有价值的信息来。”不过，张振华关心的并不是这个。

  在得到常浩南肯定的答复之后，他激动地差点站了起来：

  “可是……他们怎么能做到的？”

  航发的内流设计，可要比机翼复杂太多了。

  cfd也好，csm也罢，其实都是人类还没完全把理论研究透……甚至夸张点说，在理论层面也就是刚入门水平的问题。

  像这种领域，别说是逆命题，就算是流固耦合本身，也是早在1933年就被提出来，结果一直到1991年，才有人采用采用半隐式和半显式的方法解出求解了流固耦合方程组。

  至于用时间非连续稳定化的空间有限元法离散流固耦合模型方程，来解决二维结构粘性流体的绕流问题，那更是在常浩南重生之后，结合两世前人的经验以及系统的帮助，才最终得以实现的。

  而系统性使用流固耦合思想求解三维结构的屈曲和大变形问题，更是从torch multiphysics2.0版本才开始拥有的新功能。

  当然，稍早一些的numeca也可以进行一些特殊情况下的计算。

  结果才一年出头的功夫，英国人就开始反向操作，用工作叶型去反推加工叶型了？

  这个情况，着实对张振华打击不小。

  有一种了很大力气，终于从望尘莫及变成望其项背，眼瞅着好像有并驾齐驱的可能性了。

  结果对方猛地来了一个加速，又看不见人影了。

  这种打击，确实比较严重。

  不过，常浩南还是比较冷静：

  “其实……他们也未必做到了。”

  他一边回答，一边用笔在桌面上无意识地轻轻敲打着，显然也是在思考：

  “我只能说，这或许是英国人的想法，但想法这东西，也不一定就能实现。”

  “嗯？”

  张振华眼神中的震惊逐渐转为不解。

  “你知道，航发并不是只有几种典型的工作状态，而结构预变形设计的最大难点，就在于需要为每一种工况提供至少是可以接受的变形程度……”

  常浩南努力组织语言，尽量让自己的描述简单一些：

  “换句话说，如果真要实现彻底且成功的结构预变形设计，绝不是选择几个工作点优化一下就行了，而是要将流体域的流场变化信息与固体域的结构变形信息进行互相交换传递，计算广义力作用下的结构动力学方程，通过模态叠加的结构非线性瞬态响应分析，得到非定常气动力引起的变形，从而预估反扭叶型……”

  “哪怕只考虑离心力，这一过程在理论上都相当复杂，更何况其中还涉及到气动和温度……坦白来说，现有的工程手段几乎都是我开发出来的，所以我可以大胆下判断，如果没有全新的理论工具，几乎不可能完成……”