不同海拔下压燃式航空活塞发动机的燃烧与排放特性

作者： 沈颖刚   聂珂   徐劲松   陈贵升   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 活塞发动机   航空发动机   试验台架   海拔高度   排放特性   燃烧特性  

描述： 研究压燃式航空活塞发动机在不同海拔高度下的燃烧与排放特性，将有利于进一步优化通航飞行器的动力推进系统。通过发动机大气压力模拟试验台架，在3个不同海拔高度（10,1000,1920m）进行压燃式航空活塞发动机的燃烧与排放试验，获得了发动机的燃烧和排放污染物与海拔高度的变化规律。试验结果表明：随着海拔高度的上升，大气压力减小，航空发动机的进气质量流量降幅明显，过量空气系数和有效热效率也略有下降，但有效燃油消耗率是上升的；此外，在相同工况点出现最大燃烧压力下降，滞燃期延长，燃烧始点推迟，燃烧持续期呈延长趋势，最高平均燃烧温度增大，且发动机的NOx,HC和碳烟排放增加。当海拔升高，发动机的负荷增大时，碳烟排放呈现出先降低后升高。在小负荷和大负荷时的CO排放增加较为明显，而中负荷附近基本保持不变。

不同海拔下压燃式航空活塞发动机的燃烧与排放特性

作者： 沈颖刚   聂珂   徐劲松   陈贵升   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 活塞发动机   航空发动机   试验台架   海拔高度   排放特性   燃烧特性  

描述： 研究压燃式航空活塞发动机在不同海拔高度下的燃烧与排放特性，将有利于进一步优化通航飞行器的动力推进系统。通过发动机大气压力模拟试验台架，在3个不同海拔高度（10,1000,1920m）进行压燃式航空活塞发动机的燃烧与排放试验，获得了发动机的燃烧和排放污染物与海拔高度的变化规律。试验结果表明：随着海拔高度的上升，大气压力减小，航空发动机的进气质量流量降幅明显，过量空气系数和有效热效率也略有下降，但有效燃油消耗率是上升的；此外，在相同工况点出现最大燃烧压力下降，滞燃期延长，燃烧始点推迟，燃烧持续期呈延长趋势，最高平均燃烧温度增大，且发动机的NOx,HC和碳烟排放增加。当海拔升高，发动机的负荷增大时，碳烟排放呈现出先降低后升高。在小负荷和大负荷时的CO排放增加较为明显，而中负荷附近基本保持不变。

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： 压燃式航空活塞发动机在高空环境下易出现动力衰减、推力不足等关键问题，因此，增压系统的匹配研究和优化至关重要。基于GT/Power软件构建一维整机热力学模型，探究了不同海拔下增压模式以及高压级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%，转矩和功率分别提高36%，43.5%，泵气损失增加10.5%；而采用可调两级增压（RTST）后性能提升效果更显著，使发动机工作升限从5480m提升到了6000m，但在高转速下，RTST增压效率以及对发动机动力性能的增幅会出现下降趋势；低海拔下，随RTST高压级VGT叶片开度的减小，燃烧始点推迟，功率降低，油耗增加；高海拔下，燃烧始点、功率和油耗随叶片开度的减小而呈现与低海拔时相反的趋势。

航空弹药贮存环境温湿度远程智能监测仿真

作者： 李重阳   徐劲松   来源： 计算机仿真 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空   弹药贮存环境   温湿度   远程智能监测   数据分簇融合  

描述： 航空弹药在贮存环境中易受温度和湿度变化影响,会使弹药出现裂解、脱粘等,极大地影响了航空弹药爆破性能的有效发挥。现有温湿度监测方法主要以温湿度测量仪为主,通常存在测量误差较大、响应时间长等问题。针对以上问题,提出基于数据分簇融合的温湿度远程智能监测方法。采用疏失误差对采集的温湿度感知数据进行预处理;当簇头节点接收到融合数据后,利用自适应加权算法对融合结果进一步融合。对融合后的温湿度感知数据分别构建支持向量数据描述模型,以上述模型构造统计量并确定其控制限。依据测试样本对各类温湿度感知数据的局部离群概率选取合适的模型进行远程监控。实验结果表明,所提方法响应时间快,有效降低了冗余和可信度较低的温湿度数据对测量精度的影响,提高了航空弹药贮存环境温湿度远程智能监测信息化程度。

压燃式航空活塞发动机转矩复合预测控制

作者： 叶桐   黄国勇   徐劲松   来源： 电子测量技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： RBF神经网络   压燃式航空活塞发动机   转矩复合预测控制   模拟退火粒子群优化算法  

描述： 由于压燃式航空活塞发动机工作过程具有强非线性等特点，只采用模型预测控制(MPC)算法来实现压燃式航空活塞发动机的转矩控制，会导致基于状态空间模型的转矩预测精度不理想。采用径向基(RBF)神经网络结合MPC的发动机转矩复合预测控制能解决上述问题。首先，通过脉谱(MAP)控制方式获得发动机的运行数据，以此作为自行搭建的发动机联合仿真平台上的神经网络训练样本集。其次，在粒子群优化(PSO)算法中引入模拟退火(SA)机制，训练RBF神经网络转矩预测模型。最后，通过联合仿真不断修正控制算法，验证了SA+PSO算法在RBF神经网络上训练发动机转矩预测模型的优越性，还能有效改善PSO算法容易陷入局部最优的问题，并通过发动机台架实验验证了转矩复合预测控制的有效性。

航空活塞发动机失火时的缸压特性研究

作者： 王立佳   黄国勇   徐劲松   叶桐   姚江昕   蒯真一   来源： 农业装备与车辆工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： AMESim   缸压峰值   压燃式发动机   失火特征  

描述： 以一台四缸四冲程的压燃式航空活塞发动机为研究对象，研究了发动机失火时失火缸的缸压峰值变化。通过压燃式航空活塞发动机燃烧系统的仿真，基于AMESim建立了航空活塞发动机模型，并通过实验台架采集到的数据对仿真模型进行验证。以失火时的缸压差值为失火特征，通过在模型中控制喷油脉宽，模拟喷油器故障。研究了在不同转速下，发动机的气缸失火对发动机气缸缸压的影响。结果表明，转速越快，失火特征越小。通过分析每个气缸的缸压变化，可以准确地判断出发动机是否失火和失火缸的位置。

航空活塞发动机失火时的缸压特性研究

作者： 王立佳   黄国勇   徐劲松   叶桐   姚江昕   蒯真一   来源： 农业装备与车辆工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： AMESim   缸压峰值   压燃式发动机   失火特征  

描述： 以一台四缸四冲程的压燃式航空活塞发动机为研究对象，研究了发动机失火时失火缸的缸压峰值变化。通过压燃式航空活塞发动机的燃烧系统的仿真研究，基于AMESim建立了航空活塞发动机模型，并通过实验台架采集到的数据对仿真模型进行验证。以失火时的缸压差值为失火特征，通过在模型中控制喷油脉宽，模拟喷油器故障。研究了在不同转速下，发动机的气缸失火对发动机气缸缸压的影响。结果表明，转速越快，失火特征越小。通过分析每个气缸的缸压变化，可以准确地判断出发动机是否失火和失火缸的位置。