点燃式航空活塞发动机汽油-航空煤油燃烧特性

作者： 王蕾   赵振峰   俞春存   崔华盛   张付军   来源： 航空动力学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   汽油   航空活塞发动机   燃烧特性   爆震  

描述： 为研究航空煤油在点燃式航空活塞发动机上的燃烧特性,改造并搭建了一台可以同时燃烧汽油和航空煤油的航空活塞发动机试验台架,并建立了发动机燃烧室的三维仿真模型,采用试验与三维仿真相结合的手段,研究了汽油与航空煤油燃烧特性的差异,结果表明:在低转速、小负荷工况下,平均指示有效压力(IMEP)小于0.5 MPa范围内,通过调整点火正时等运行参数即可使航空煤油达到与汽油相近的燃烧特征;随着发动机转速和负荷增加,航空煤油燃烧特性表现为滞燃期延长、燃烧持续期增加、最大缸内压力降低、燃烧重心后移,并且伴随明显爆震发生。在高转速工况下,航空煤油燃烧受爆震影响,负荷最高只能提升至21%。

某航空活塞发动机进气系统优化设计

作者： 崔华盛   赵振峰   王恩华   杨琼瑶   刘宇航   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空活塞发动机   进气系统构造   进气系统优化   进气不均匀性   联合仿真  

描述： 针对某型航空活塞发动机在节气门100%开度、5000r/min工况下各缸排温差异较大的现象,分别建立一维性能仿真模型和三维CFD模型,通过联合仿真分析进气系统内部流动特点,并找出导致排温差异的原因。提出了一种进气系统,计算结果表明:采用改进后的进气系统,在5000r/min、节气门100%开度下发动机整机进气不均匀性由原来的20%降低6%;当转速高于5 000r/min时,相比于原机,采用该进气系统后各缸进气量均有所增加,在发动机转速5500r/min,外特性工况下平均循环进气量增加19%,单缸循环进气量最大增加34.1%,最小增加12.9%。

航空活塞发动机串联二级增压压比分配研究

作者： 徐斌   郑嘉   杨世春   姬芬竹   周帆   丁珩芷   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 二级增压   串联布置   航空活塞发动机   压比分配   匹配  

描述： 针对某款航空活塞发动机建立仿真建模,并通过实验验证了模型的准确性和适用性;根据匹配要求,进行了增压器选型分析。考虑不同飞行高度中冷器效率和各部分流动阻力变化的前提下,以增压压气机耗功最小为优化目标研究了在全飞行高度运行工况下不同压比分配对发动机增压性能的影响,探究了最适压比分配规律,以此为依据总结出一套基于实验制定二级增压压比分配方案的方法,使二级增压器能全工况运行在高效率区且保持7%以上安全裕度,为基于安全性的二级涡轮增压航空活塞发动机的研制奠定了基础。

电动增压航空活塞发动机进排气系统设计研究

作者： 王成东   魏民祥   李冰林   徐志欣   魏伊阳   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 排气背压阀   电动增压   航空活塞发动机   进气不均匀度   功率恢复  

描述： 针对无人机高空巡航动力性不足的问题，对某电动增压航空活塞发动机进排气系统进行了分析研究。建立了增压发动机一维仿真模型并进行了试验验证；为了提高发动机的进气均匀性，在进气系统中基于DoE（design of experiment）方法对进气稳压箱进行了优化改进，对比分析了改进前后进气稳压箱流场性能，流量测试结果表明：优化后的进气稳压箱最大可降低2.06g/s的流量差异以及9.45%的进气不均匀度；为减小航空活塞发动机增压后导致的进排气短路损失，提出了排气背压阀控制策略，通过分析排气背压阀对发动机工作性能的影响得出排气背压阀开度控制MAP，结果表明：全负荷工况下基于排气背压阀控制策略发动机在海拔7000m时功率恢复至70.9%，比未加排气背压阀控制的发动机功率恢复效果提升了7%。

航空花键接触刚度仿真与试验

作者： 李英杰   赵广   袁运博   侯志强   郭梅   张大义   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 有限元分析   刚度测试   接触刚度   航空花键   缩尺模型  

描述： 针对航空花键接触刚度数量级高导致的直接试验测量难度高、误差大的现状，以某型号航空发动机花键连接结构为研究对象，经过合理的简化与缩尺设计，建立相应的花键结构模型。仿真得到花键接触刚度及其随传递扭矩、横向力的变化规律，并搭建与仿真模型一致的试验台进行刚度测试。结果表明：当横向力不变时，花键的接触刚度随传递扭矩的增大而非线性增大，并逐渐趋于稳定；当花键处于相同的扭矩和横向力作用时，处于加载和卸载过程中的花键接触刚度值不同，并出现迟滞现象；试验测得在所有扭矩下的花键平均刚度值为20.48 MN/m，仿真结果与试验结果的平均误差为8.54%，试验与仿真结果取得了较好的一致性。该研究为航空花键接触刚度的研究提供了参考。

航空花键接触刚度仿真与试验

作者： 李英杰   赵广   袁运博   侯志强   郭梅   张大义   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 有限元分析   刚度测试   接触刚度   航空花键   缩尺模型  

描述： 针对航空花键接触刚度数量级高导致的直接试验测量难度高、误差大的现状，以某型号航空发动机花键连接结构为研究对象，经过合理的简化与缩尺设计，建立相应的花键结构模型。仿真得到花键接触刚度及其随传递扭矩、横向力的变化规律，并搭建与仿真模型一致的试验台进行刚度测试。结果表明：当横向力不变时，花键的接触刚度随传递扭矩的增大而非线性增大，并逐渐趋于稳定；当花键处于相同的扭矩和横向力作用时，处于加载和卸载过程中的花键接触刚度值不同，并出现迟滞现象；试验测得在所有扭矩下的花键平均刚度值为20.48 MN/m，仿真结果与试验结果的平均误差为8.54%，试验与仿真结果取得了较好的一致性。该研究为航空花键接触刚度的研究提供了参考。