某型航空发动机柱塞式燃油泵特性分析与研究

【类型】学位论文

【作者】刘明明 

【关键词】 航空发动机 燃油泵 液压系统 流体特性 仿真

【摘要】燃油泵是航空发动机燃油系统中的重要部件,随着对航空发动机工作性能要求的不断提高,对燃油泵的性能要求也越来越高,在研究柱塞式燃油泵液压工作特性时,单纯的运用传统的物理试验,费工费时,变更参数或条件困难,有时甚至无法实现,而且在液压系统中又存在大量的非线性环节,如果采用传统的数学理论分析方法,其结果往往与实际相差甚远,而采用仿真的方法,改变参数方便,其分析结果与实际结果相接近,因此仿真方法是一种行之有效的研究手段。本文针对燃油泵的液压特性展开研究,采用理论分析、仿真分析相结合的方法研究燃油泵的流量和压力脉动特性,目的在于提高燃油泵的综合性能,具有一定的工程应用背景和学术研究价值。本文具体工作内容如下:(1)本文对柱塞式燃油泵的结构特征进行了系统的分析,推导出柱塞的运动方程,建立了柱塞随转子转角变化和斜盘倾角变化的数学模型;对泵在工作过程中的功率流向进行分析,建立了泵的功率键合图。(2)根据燃油泵的瞬时供油量数学模型,在MATLAB中编写了相应的计算程序,得到了主要参数对燃油泵动态性能的影响规律。(3)根据泵的功率键合图,建立了泵的机构和液压模型,机构模型包括转速与扭矩模型,液压模型包括流量模型、容腔及负载模型,调节器模型包括等压差活门模型及调节活塞模型。通过建立接口模型连接各个子模型,进而构成了燃油泵的液压仿真模型。这种建模方法考虑了燃油泵中的扭矩损失、流量损失和压力损失的情况,该模型不仅具有传统模型的特点,而且充分考虑了多模型间的关联和支持。(4)基于该模型,对燃油泵在不同结构参数和工况下的输出特性和内部流体特性进行了研究,得到了斜盘倾角、柱塞锥顶角及转速对泵性能的影响规律;通过对调节器的仿真研究,得到了调节器在泵流量脉动影响下的位移和流量特性。为燃油泵的性能预测和结构优化提供依据。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】沈阳航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】石宏

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