基于双向优化策略的航空发动机多变量加速控制规律优化研究

作者： 姜威   尹金星   郑前钢   张海波   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   加速优化   双向优化策略   涡扇发动机   几何调节规律  

描述： 针对航空发动机传统加速优化采用并行优化方法，未能有效利用燃油与几何变量的配合作用，提出了一种基于双向优化策略的加速控制规律优化方法。并行单向优化方法中的目标函数集中在发动机当前性能上，燃油的主导作用限制了紧贴约束边界优化过程几何变量的调节范围；而几何变量是通过增加空气流量、提高旋转部件效率等措施改善燃油流量的变化速率来间接提高发动机加速性能。因此，双向优化策略根据控制量在提高加速性作用方式的不同，将多变量并行优化分解为燃油单变量和几何多变量优化并分别采用不同的目标函数，通过确定的加速燃油控制规律正向优化几何加速调节规律，然后根据几何调节规律反向求解加速燃油控制规律。仿真结果表明：在正向优化过程中，喘振裕度不再紧贴约束限制线，优化后的加速时间从4.44s缩短至3.32s，双向优化策略的加速时间优于传统并行方法，且优化出的多变量控制规律更平稳，更便于线性化。

基于SW/YOLO模型的航空发动机叶片损伤实时检测

作者： 何宇豪   曹学国   刘信良   蒋浩坤   王静秋   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   实时检测   叶片损伤   深度学习   目标检测   孔探检测  

描述： ，有利于较小损伤区域的检测，如烧蚀损伤，平均精度提高了8.1%。最后，通过与YOLOv5，Faster R/CNN，SSD模型的对比实验，结果表明SW/YOLO模型的平均精度均值分别提高了7%，6.2%，6.3%，检测速度满足实时检测需求，有利于提高航空发动机孔探检测的自动化和智能化水平。

中冷压降对多级增压航空活塞发动机性能影响研究

作者： 任正敏   秦彪   卢康博   姚晔   石磊   邓康耀   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 多级中冷   压降   航空活塞发动机   发动机性能   多级增压  

描述： 为了提高航空用活塞发动机升限和高空性能，本文基于仿真方法，建立了带有三级增压中冷的复合增压系统GT/POWER计算模型，并研究了不同飞行高度下各级中冷器的压降对增压系统及发动机性能参数的影响。研究表明，级后中冷器的压降会改变不同飞行高度下的增压系统中涡轮增压器的效率及实际总压比，进而影响发动机的动力性能和燃油经济性。其中，低压级中冷器的压降影响最为显著。在海拔20km，当中冷器压降增大至6kPa时，低压级中冷压降导致增压系统实际总压比下降了28.9%。同时，低压级中冷压降造成的航空活塞发动机功率损失约是同工况高压级造成的4倍、机械级的8.3倍。

基于运动法的航空发动机高速燃油齿轮泵卸荷槽设计与验证

作者： 符江锋   赵志杰   刘显为   魏士杰   崔建   魏鹏飞   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   燃油泵   困油模型   卸荷槽设计   齿轮泵  

描述： 高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重，传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法，通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律，以确定齿轮参数并为卸荷槽设计提供约束条件；其次基于齿轮运动规律和卸荷槽设计原则进行了某型燃油齿轮泵卸荷槽的设计，并进行了多个工况下新型卸荷槽和传统卸荷槽困油特性仿真对比；最后试制了样机并通过试验验证了卸荷槽设计的有效性。研究结果表明：所设计的卸荷槽较传统矩形卸荷槽相比，同工况下最大困油压力降低63.4MPa，流量脉动率减小33.5%，空化区域更小，工作性能更优，能够显著缓解困油带来的不利影响。采用该结构卸荷槽的齿轮泵具有高的容积效率和长时抗汽蚀能力。

不同增压模式对压燃式航空活塞发动机性能的影响研究

作者： 陈贵升   孙敏   贺如   沈颖刚   杨杰   杨顺   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 海拔   增压模式   压燃式航空活塞发动机   可变截面增压器   两级增压  

描述： 压气机叶片开度对压燃式航空活塞发动机性能的影响。研究表明：海拔4000m下，在3400r/min工况点，相较于固定截面增压（FGT），采用可变涡轮截面增压（VGT）技术后，燃烧始点提前了31.7%，转矩和功率

航空发动机内流场数据平均方法研究综述

作者： 吴锋   姚艳玲   王靖元   徐全勇   冯旭栋   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   数据缩放   等效平均法   加权平均法   综述   周向平均法   测量数据  

描述： 本文回顾了在航空发动机测试结果处理和数值仿真边界条件构建过程中，发展而来的多种数据平均技术。归纳了静压、总压、总温基于面积、体积流量、质量流量和熵通量等权重的加权平均法；介绍了在假想混合面上与非均匀物理场满足相同物理特性的等效平均法及其扩展方法。梳理了基于质量、动量、能量和熵等通量守恒规则发展出来的转静子交界面处的周向平均法；比较了不同加权平均方法之间各种等效平均方法之间的差别。最后总结了各类平均方法的优势和缺陷，给出了针对性应用场合中数据平均方法的选择建议。

航空发动机轴承腔油气两相流动特性及改进研究

作者： 任国哲   燕阳   郑莞霏   赵欢   孙丹   张成烽   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   油气两相   回油结构   通风结构   回油效率   轴承腔  

描述： （Slope）改进后，回油口右侧滑油堆积区消失，腔内滑油体积分数减小，回油效率明显提升；组合改进方案(ES)能够兼顾嵌入和斜坡改进方案的优势，回油效率进一步提升。相比常规轴承腔，当滑油流量为200L/h，转速为15000r/min时，嵌入、斜坡和组合改进方案回油效率分别提高了16.47%、13.02%和32.81%。

基于深度学习的航空发动机涡轮叶片自动射线检测技术研究

作者： 王栋欢   肖洪   吴丁毅   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   涡轮叶片   射线图像   深度学习   射线检测   缺陷检测  

描述： ，采用9次裁剪、旋转和亮度增减的图像数据增强方法扩充样本数据，在此基础上进行了模型训练与测试。结果表明，针对完整涡轮叶片，建立的缺陷检测模型在0.5的置信度阈值下可获得96.7%的平均查准率和91

基于内嵌物理约束神经网络模型的航空发动机数字工程模型

作者： 林志富   肖洪   王占学   张晓博   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征处理   航空发动机   数字工程模型   性能参数预估   内嵌物理约束神经网络  

描述： 相对误差和峰值相对误差均小于常规神经网络模型。在一定的模型规模下，基于架构的数字模型的峰值相对误差仅为常规神经网络模型的1/4。通过物理约束，克服了数据驱动模型对大数据的依赖，指导了神经网络层的超参数设置。

基于降维和随机森林的航空发动机涡轮盘应力预测

作者： 徐敬沛   王学民   卿华   何云   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 主成分分析   降维   随机森林   涡轮盘   寿命管理  

描述： 为了给发动机涡轮盘寿命管理提供有效的数据输入及后续工程应用提供依据，基于统计学习和机器学习方法，提出基于降维和随机森林的航空发动机涡轮盘应力预测模型，以发动机可测参数作为初始特征，通过相关性分析、主成分分析与聚类分析，实现了对总体参数样本的降维，并提取出主控因素，再利用随机森林算法建立航空发动机涡轮盘应力预测模型。结果表明：该方法预测精度比未降维的随机森林模型更高，判定系数R2达到0.985以上，证明该方法对航空发动机涡轮盘应力预测是有效的，对航空发动机寿命管理的技术支撑有重要意义。