航空燃油齿轮泵滑动轴承非线性瞬态性能数值分析

作者： 朱嘉兴   李华聪   符江锋   刘显为   来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 燃油齿轮泵   滑动轴承   瞬态润滑特性   稳定性   轴心轨迹  

描述： 为研究航空燃油齿轮泵滑动轴承在复杂交变载荷扰动下的瞬态润滑行为,建立了燃油齿轮泵滑动轴承的瞬态计算模型,该模型考虑了滑动轴承油膜空化边界的质量守恒和其所处非线性动态承载环境的影响。在此基础上使用批处理技术实现了燃油齿轮泵和滑动轴承的联合仿真计算,在滑动轴承的瞬态润滑计算过程中计入了燃油泵瞬态内流场和其动态载荷的耦合作用。以此进行轴心轨迹稳定性分析以及轴承瞬态润滑性能分析研究。研究结果表明:滑动轴承计算模型的计算结果与实验数据较为吻合,误差保持在1.2%以内;燃油齿轮泵的动态载荷对轴心轨迹的影响体现在轨迹未稳定段偏移的增大以及静平衡位置的消失;通过不同关键参数的对比研究发现:合理的增大宽径比或减小间隙比可以获得更为理想的轴心轨迹静平衡位置。间隙比由0.2%增至0.6%时,未稳定阶段轴心位置的变化趋势由双峰变为单峰,速度稳定段曲线的波动幅值先增大后趋于不变;当宽径比由0.6增至1.2时,全周期内速度响应曲线的偏移降低;在轴承瞬态润滑特性中,轴承载荷变化对于泄漏流量具有较强的敏感性,而对最小油膜厚度的敏感性较差。

航空燃油齿轮泵滑动轴承非线性瞬态性能数值分析

作者： 朱嘉兴   李华聪   符江锋   刘显为   来源： 推进技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 燃油齿轮泵   滑动轴承   瞬态润滑特性   稳定性   轴心轨迹  

描述： 航空燃油齿轮泵滑动轴承非线性瞬态性能数值分析

航空齿轮泵滑动轴承接触状态流体润滑特性

作者： 朱嘉兴   李华聪   符江锋   刘显为   来源： 航空动力学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空齿轮泵   滑动轴承   径向微动   热流体动力润滑   CFD内流计算  

描述： 针对航空齿轮泵处于高负荷状态齿轮轴-轴瓦润滑间隙的润滑问题,将CFD仿真与齿轮轴刚性模型相结合实现了基于CFD径向运动分析的瞬时润滑计算。得到了齿轮泵瞬态场影响下的齿轮轴径向微动情况,在此基础上基于轴承三维热流体润滑计算模型和微凸体接触模型实现了对润滑油膜在高偏心接触状态的特性分析。结果表明:齿轮泵CFD仿真结果与试验结果的误差小于10%,而仿真得到的内流场的瞬变性将通过改变齿轮轴所受径向载荷的波动形状从而影响到轴承的润滑特性。通过对轴承润滑模型的数值计算发现:相比于非接触状态,轴承处于高偏心接触状态时介质的高温、低黏现象加剧。

航空柱塞泵滑靴副混合润滑特性数值仿真

作者： 符江锋   李华聪   曾夏青   刘显为   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 静压支承   动压效应   燃油柱塞泵   滑靴副   润滑特性  

描述： 针对航空燃油柱塞泵滑靴副的动静压混合支承下的润滑问题,在建立滑靴副的运动学和动力学数学模型基础上,考虑静压支承与滑靴非规则的空间曲线运动特征所产生的动压润滑效应,建立动静压效应下的滑靴副混合润滑数学模型,并基于有限体积法进行了滑靴副的润滑特性仿真计算研究,分别对混合润滑机理下的油膜厚度变化规律,油膜压力分布影响因素和滑靴抗倾覆性能进行了仿真分析研究。仿真结果表明:动静压混合支承所得到的油膜厚度变化趋势更符合滑靴副实际的润滑状态;中心油膜厚度、滑靴最大倾斜角、转子转速主要对动压效应产生影响,而滑靴副进口压力即柱塞泵供油压力主要影响油膜的静压作用;提高滑靴的抗倾覆能力可通过增大滑靴底面工作半径或者减小滑靴中心油池半径来增强油膜的动压效应,抵消滑靴受到的倾覆力矩。

航空发动机LVDT测量元件的教学实验模拟装置设计

作者： 符江锋   李华聪   缑林峰   肖红亮   来源： 中国现代教育装备 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   测量元件   教学实验装置  

描述： 以航空发动机控制实验教学改革为依托,给出了一种航空发动机控制系统LVDT测量元件教学实验模拟装置的设计方法。首先进行了LVDT模拟装置的总体方案设计;其次,在此基础上进行了LVDT模拟装置的软硬件设计;最后,给出了LVDT模拟装置的特性测试验证实例。结果表明,所设计LVDT模拟装置不仅实现了真实LVDT输出特性功能,并具有极高的精度,可用于该课程的实验教学环节。

基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承可靠性分析

作者： 高宁   李华聪   洪林雄   曹瑞   符江锋   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空齿轮泵   弹流润滑(EHL)   滑动轴承   可靠性分析   AK   IS法  

描述： 为研究高转速、低介质黏度运行的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性，通过将Reylonds润滑方程与影响矩阵耦合，建立了考虑轴瓦弹性变形的航空齿轮泵滑动轴承弹流润滑(EHL)模型。考虑滑动轴承尺寸公差和运行工况等引起的不确定性，将与滑动轴承润滑特性密切相关的动压润滑的压力峰值作为可靠性判据，采用自适应Kriging和重要抽样法相结合的AK-IS法对滑动轴承动压润滑特性进行了可靠性及灵敏度计算。研究结果表明：考虑轴瓦弹性变形的压力峰值比刚性轴瓦压力峰值降低15.04%,表明滑动轴承弹流润滑对轴承动压润滑的影响不能忽略；基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性分析具有准确性和高效性；各不确定因素对动压润滑可靠性的影响程度不同，其中轴承的半径间隙对可靠性最敏感，转速对可靠性最不敏感。

航空燃油离心泵参数化设计方法研究综述

作者： 符江锋   赵志杰   李华聪   魏鹏飞   王淑红   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 参数设计   航空发动机   优化方法   离心泵   综述  

描述： 燃油离心泵是航空发动机控制系统的关键动力元件，结合当前航空燃油离心泵技术发展和设计需要，本文总结对比了离心泵典型参数化设计及优化设计方法。分析了离心泵四种参数化设计方法的技术特点及其局限，考虑到离心泵参数设计方法中存在的随机性和盲目性问题，进一步补充分析了离心泵的结构优化方法，包括基于启发式算法的全局优化方法、基于梯度的优化设计方法和基于代理模型的优化设计方法三类，并指出了三类优化设计方法亟待解决的科学和技术问题。在此基础上，通过分析国外航空发动机燃油离心泵的发展状况，指出了我国航空发动机燃油离心泵所面临的技术挑战、问题和技术发展方向，并立足于现有国内设计基础，给出了夯实我国航空燃油离心泵设计能力需开展的基础性研究工作。

基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承可靠性分析

作者： 高宁   李华聪   洪林雄   曹瑞   符江锋   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空齿轮泵   弹流润滑(EHL)   滑动轴承   可靠性分析   AK   IS法  

描述： 为研究高转速、低介质黏度运行的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性，通过将Reylonds润滑方程与影响矩阵耦合，建立了考虑轴瓦弹性变形的航空齿轮泵滑动轴承弹流润滑(EHL)模型。考虑滑动轴承尺寸公差和运行工况等引起的不确定性，将与滑动轴承润滑特性密切相关的动压润滑的压力峰值作为可靠性判据，采用自适应Kriging和重要抽样法相结合的AK-IS法对滑动轴承动压润滑特性进行了可靠性及灵敏度计算。研究结果表明：考虑轴瓦弹性变形的压力峰值比刚性轴瓦压力峰值降低15.04%,表明滑动轴承弹流润滑对轴承动压润滑的影响不能忽略；基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性分析具有准确性和高效性；各不确定因素对动压润滑可靠性的影响程度不同，其中轴承的半径间隙对可靠性最敏感，转速对可靠性最不敏感。

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。

航空发动机多变量变增益控制器设计及仿真

作者： 李嘉   李华聪   徐轩   王淑红   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡扇发动机　　多变量控制　　KQ控制算法　　变增益调度　　控制器  

描述： 发动机的多变量KQ变增益控制器设计研究,并进行仿真验证。仿真结果表明,设计点条件下,当涡轮后温度和增压比参考输入均为阶跃信号时,其被控参数响应速度很快,且上升时间均小于1 s,耦合影响小于6%,设计点KQ