普惠PW6000的设计事故

通流

PW6000上马时，普惠很高调的宣布：36个月拿到适航证，零件数减少40%，维护成本也会大大减少。他们这么自信就是因为他们觉得CFD已经成熟。结果是，高压压气机设计失败，项目超期100%。到现在为止，可能也就卖了10台左右。

事情大致经过是这样的：
普惠的CFD是属于世界上最好的。普惠的Bob Ni（上海长大的宁波人）的水平不比Jameson差。普惠最先把他们的工作站连成并行机，在晚上运行大型的计算任务。在PW6000前，他们成功的设计了一个6级压气机来代替原来的7级压气机。一次设计成功。这使得公司领导对CFD有了信心。他们又用CFD设计了5级压气机的气动设计。计算显示，性能很好。在此基础上，普惠宣布了PW6000（用于A318)。

结果，5级高压压缩机试车后达不到性能要求。具体性能打听不到，估计是流量不对。经过2年的重新设计，喘振余度还是达不到要求。最后，普惠从MTU买了个6级压气机，才把PW6000做完。总共花了6年的时间。

我后来问过GE的人。他们的政策是，没有压气机，不上发动机项目。大家也可以理解，为什么我国的太行搞了18年。

到目前为止，CFD对于多级压气机中的流畅分析，还是离需求差距不小。Stanford的ASCI项目的目标是模拟整台飞机发动机。干了快十年，好像没听说什么进展。公司的说法是到目前为止，对他们没用。

不知大家对此有何高见。

白文

通流老兄的帖子总是言之有物，一看就是个真干事的人！
看了这个教训，我的第一感想是：
1、CFD的前途是光明的，但是道路是曲折和艰难的；
2、还是低调一点好，不容易犯错误；
3、低调过头就容易碌碌无为了，这是一个矛盾。
继续思考中。。。。。。

周华

原帖由 白文 于 2009-12-2 01:49 发表

                               
登录/注册后可看大图

通流老兄的帖子总是言之有物，一看就是个真干事的人！
看了这个教训，我的第一感想是：
1、CFD的前途是光明的，但是道路是曲折和艰难的；
2、还是低调一点好，不容易犯错误；
3、低调过头就容易碌碌无为了，这是 ...

所以圣人提倡中庸之道，中者不偏，庸者不易，是个境界啊！

周华

虽然发动机是飞机的一个分系统，但是绝对比飞机要复杂得多。看看国外的发动机，虽然型号变化很多，但是各厂家的核心机变化不大，设计上的继承性很强，说明这个东西经验继承的成份更多，谁也不敢大动。想想也是，复杂几何、旋转边界、湍流、燃烧等等，几乎集合了所有复杂因素。正因为发动机太复杂，现在CFD的可信度工作从外流开始做起，应该也是符合认识规律的。

lixl-imech

Stanford大学湍流研究中心的P. Moin 教授今年到我们这里做过报告，介绍了他们开发的航空发动机模拟软件。 印象中他们压气机和涡轮似乎用RANS, 燃烧室用LES. 感觉他们做的非常细致，像缝隙流，动静叶片干扰以及RANS-LES之间的扰动源等细节都考虑得很周到。 听以前在他们那里工作过的老师说，这项工作非常辛苦，而且很难发论文，参与做这项工作的学生都要很长时间才能毕业。

通流

可不能光听人吹牛。那批人要算发动机里的流动，可是有点力不从心。

xrs333

PW网站上放的PW6000的cutaway还是5级高压压气机的。

通流

反正为了这个事故，一个副总被迫退休，甚至一批优秀的工程师也离开了。损失惨重啊。现在，Geared Fan 是PW重回民航市场的唯一机会。

知道PW的人怎么说吗？
“自从用了CFD，我们的发动机就有问题。”

PW有行业里最好的CFD程序。可是，这并不能保证发动机的气动设计。我的理解，还是要靠物理概念，靠对流动的理解。

xrs333

是啊，据说波音787的翅膀根子出毛病也是因为不恰当地使用有限元导致的问题。

远走高飞

原帖由 通流 于 2009-12-12 11:50 发表

                               
登录/注册后可看大图

反正为了这个事故，一个副总被迫退休，甚至一批优秀的工程师也离开了。损失惨重啊。现在，Geared Fan 是PW重回民航市场的唯一机会。

知道PW的人怎么说吗？
“自从用了CFD，我们的发动机就有问题。”

PW有行业 ...

说这句话的人太不厚道，他应该问问自己对CFD的了解有多少，掌握了多少。CFD可信度之所以重要的一个原因是事实上我们对CFD的了解太少了。

通流

这只是老美说话的方式。这句话本身并没有说是CFD导致了问题。只是一个时间上的先后。在PW，这也是一个事实。当然，听的人怎么理解是个人的问题。

对CFD的了解有多少，这确实是个问题。不过，可不知你眼里的可信度是什么。所有现在的努力，并不能保证下一次CFD就不会闯祸。其实你就怎么看吧。NS方程本来就更复杂了。再离散化后，又有了数值方面的行为。两种复杂的东西混在一起，能够在多大程度上搞清楚，这本身就是一个问题。

所以，我是主张搞CFD的人，首先要把流体力学搞清楚。

远走高飞

没错，“对流体本质的理解是永恒的”，没有这个基础，想用好CFD就是空话。在此基础上，还得对CFD工具非常了解，这样才能有的放矢。问题是虽然现在做CFD的人很多，但是对以上两个方面都了解的却很少。这也造成了“CFD的结果连自己都不相信”的怪现象。
CFD可信度这个问题真的是很难，而且涉及的领域太广，指望短时间内搞清是不现实的。但先从简单的开始入手，条分缕析，再复杂的事物也能认识。虽然接触CFD和CFD可信度没几年，我也做了不少例子。以我个人经验而言，CFD可信度的研究蛮有希望的。

通流

希望事情是像你说的，挺有希望的。有什么好消息，通报一声啊。

monday

通流是研究发动机的吧？

呵呵，通流&PW都是搞发动机的人老生常谈的话题

通流

过去干过不少年的发动机。发动机里的流体问题还是比较多，CFD的使用也还是有问题。

我国对发动机的投入还是太少，甚至远远少于日本。

所有的流体力学问题，其实都是老调重弹。现在的流体力学，与50年前没什么区别。很多方面，可能还不如50年前。