民用航空发动机故障诊断与健康管理现状、挑战与机遇Ⅰ：气路、机械和FADEC系统故障诊断与预测

作者： 曹明   黄金泉   周健   陈雪峰   鲁峰   魏芳   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： FADEC诊断与预测   发动机健康管理系统   发动机机械故障诊断与预测   涡扇发动机   气路故障诊断与预测  

描述： 最近这一二十年相关工程技术的发展，给民用航空发动机故障诊断与健康管理（EHM）系统研发提出了新的挑战和机遇。本文综述围绕EHM偏上游功能的民用发动机气路性能退化诊断和预测、发动机机械系统故障和发动机FADEC系统故障诊断与3个模块的设计验证技术的需求、必要性及现状进行了讨论，并指出了未来的主要研发方向。全文的讨论围绕以下关键技术发展趋势展开：基于非线性无迹卡尔曼滤波器（UKF）和深度学习神经网络的发动机气路故障诊断算法己经显示出提高气路诊断精度的潜力；复合材料叶片在涡扇发动机里己经得到广泛使用；增材制造技术正被越来越多地应用于复杂发动机零部件的制造；金属屑末传感器的精度已获得大幅提高，其技术成熟度己达到发动机使用要求，为与振动信号的融合诊断铺平了道路；电气化、智能化的发动机全权限数字控制系统（FADEC）发展趋势对现有的基于传统构型控制部件和集中式控制架构的故障诊断算法也提出了新的挑战。

改进多元宇宙算法在航空发动机不暖机模型修正中的应用

作者： 钱仁军   李本威   宋汉强   武晓龙   张赟   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 暖机   混沌   涡扇发动机   多元宇宙优化算法   模型修正   虫洞机制公式  

描述： 航空发动机不暖机会产生性能损失，此时原有发动机模型已经不能准确表达发动机性能，因此，需要利用模型修正技术对原有的发动机模型进行修正，以获得发动机不暖机情况下的数学模型。提出了一种改进多元宇宙优化算法（Multi-verse optimization,MVO），并将其应用于发动机不暖机模型的修正研究。在常规MVO算法基础上，修改虫洞机制公式，解决解区间偏离0轴较远时寻优计算易陷入局部最优的问题，并引入混沌思想，通过混沌化初始宇宙和在每一代最优宇宙附近区域内进行混沌搜索，增强了算法的全局搜索能力。将改进后的算法应用于发动机模型的修正研究，并将常规MVO，改进MVO，粒子群算法（Particle swarm optimization,PSO）和遗传算法（Genetic algorithm,GA）四种算法的修正结果进行了对比。结果表明：修正后发动机不暖机模型精度得到很大提高，其中推力误差仅为0.07%，能够满足舰载机起飞动力学模型输入条件的精度要求；改进MVO算法对发动机模型的修正效果优于常规MVO算法，且相比PSO和GA，改进MVO修正效果同样更优。

改进多元宇宙算法在航空发动机不暖机模型修正中的应用

作者： 钱仁军   李本威   宋汉强   武晓龙   张赟   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 暖机   混沌   涡扇发动机   多元宇宙优化算法   模型修正   虫洞机制公式  

描述： 航空发动机不暖机会产生性能损失，此时原有发动机模型已经不能准确表达发动机性能，因此，需要利用模型修正技术对原有的发动机模型进行修正，以获得发动机不暖机情况下的数学模型。提出了一种改进多元宇宙优化算法（Multi-verse optimization,MVO），并将其应用于发动机不暖机模型的修正研究。在常规MVO算法基础上，修改虫洞机制公式，解决解区间偏离0轴较远时寻优计算易陷入局部最优的问题，并引入混沌思想，通过混沌化初始宇宙和在每一代最优宇宙附近区域内进行混沌搜索，增强了算法的全局搜索能力。将改进后的算法应用于发动机模型的修正研究，并将常规MVO，改进MVO，粒子群算法（Particle swarm optimization,PSO）和遗传算法（Genetic algorithm,GA）四种算法的修正结果进行了对比。结果表明：修正后发动机不暖机模型精度得到很大提高，其中推力误差仅为0.07%，能够满足舰载机起飞动力学模型输入条件的精度要求；改进MVO算法对发动机模型的修正效果优于常规MVO算法，且相比PSO和GA，改进MVO修正效果同样更优。

航空煤油/乙醇混合燃油雾化特性数值模拟研究

作者： 张涛   李永辉   万攀   王楠   李润东   来源： 可再生能源 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油/乙醇混合燃油   离心式喷嘴   数值模拟   雾化特性  

描述： 为了深入探究乙醇浓度对航空煤油/乙醇混合燃油雾化特性的影响，采用两相界面追踪方法中的VOF(Volume of Fluid）法对离心式喷嘴的雾化特性进行数值模拟，研究不同压降下，混合燃油中乙醇浓度对喷嘴流量系数C_d、液膜厚度t_f和雾化锥角θ的影响。研究结果表明：当压降从0.01 MPa增加到0.642 MPa时，C_d从0.723减小到了0.707,t_f从0.748 mm减小到了0.619 mm,θ从75.2°增加到了86.1°；当压降增加到0.2 MPa时，C_d保持不变，当压降继续增大到0.3 MPa时，θ和t_f保持不变；当混合燃油的乙醇浓度从0增加到30%时，C_d和t_f分别平均减小了0.88%和2.44%，而θ平均增加了1.13%，且乙醇浓度对喷嘴雾化特性的影响随压降的增加而变弱。最后，通过雾化锥角的模拟结果，拟合得到了雾化锥角和工质物性参数及压力之间的关联式。

某航空发动机用GH4065A合金低压涡轮盘锻件研制

作者： 罗阳   张文云   陈丽芳   张北江   来源： 铝加工 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 成形工艺   GH4065A合金钢   低压涡轮盘锻件   数值模拟  

描述： 高温合金涡轮盘锻造成形工艺对涡轮盘的制造至关重要。以某航空发动机用GH4065A合金低压涡轮盘锻件为例，对其成形工艺方案进行分析，并结合实际生产经验，制定出合理的锻造工艺方案。同时，通过数值模拟，生产出了符合技术标准要求的低压涡轮盘锻件，为今后生产同类型锻件提供参考。

航空发动机吸雨试验中进气道内水滴粒径变化

作者： 张琦   朱焕娜   孙科   薛文鹏   丁旭   来源： 科学技术与工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   吸雨试验   水滴粒径分布   数值模拟  

描述： 为了研究航空发动机吞水试验中，进气道内水滴粒径的变化，通过DPM模型数值仿真的方法，研究了吸雨模拟试验中发动机不同状态下进气道内水滴粒径的变化。计算结果展示了水滴进入进气道后粒径变化和液滴分布，结果表明：发动机不同状态下，不同初始粒径的水滴进入进气道后，液滴的平均体积直径和索太尔平均直径均急剧减小并维持在恒定值；发动机最大状态下，喷水装置以50°锥角喷射，水滴会随气流向进气道中心轴收敛，不同喷嘴喷出的水滴之间存在干涉；慢车状态下，进气道内水滴分布更加广泛，液滴直径值大于最大状态时，靠近进气道边缘的喷嘴会有一部分水滴打在唇口上，并飞溅至进气道外。

航空煤油单组分替代燃料DDT过程数值模拟

作者： 黄希桥   王丁丁   肖治邑   俞哲一   来源： 西北工业大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： DDT   替代燃料模型   简化机理   数值模拟  

描述： 针对航空煤油的爆震燃烧时DDT过程数值模拟难度大的问题，确定了一种航空煤油单组分简化机理进行DDT爆震过程的数值模拟。通过简化正癸烷详细机理得到RP-3航空煤油单组分替代燃料简化机理，并对航空煤油DDT过程进行了数值模拟，分析了障碍物阻塞比和排列方式对DDT过程的影响规律。结果表明，该单组分替代燃料简化机理模型能在高温高压情况下较好地拟合航空煤油的燃烧特性。对DDT过程的数值模拟结果进行分析，发现DDT时间会随着阻塞比增大而增大；在相同阻塞比时，障碍物交错排列的情况DDT时间更短。

飞机机翼结冰过程数值模拟及气动特性分析

作者： 李庆庆   来源： 陕西理工大学 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 飞机结冰   气动性能   数值模拟   水滴撞击特性  

描述： 飞机机翼结冰过程数值模拟及气动特性分析

我国飞机积冰高发区的时空特征及其气象特征分析

作者： 万连成   来源： 中国民用航空飞行学院 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 飞机积冰   天气分析   数值模拟   合成分析  

描述： 我国飞机积冰高发区的时空特征及其气象特征分析

高空来流条件下航空发动机双旋流燃烧室点火特性数值模拟

作者： 周瑜   黄渊   陈伟强   赵国柱   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   极端条件   燃烧室   点火   数值模拟  

描述： 为深入了解真实航空发动机燃烧室极端条件下点火性能，在自有CFD平台上对不同高空来流条件下典型航空发动机双旋流燃烧室点火过程进行了数值模拟。为保证模拟精度，对模型包括全部气膜冷却小孔在内的所有精细结构均进行了完全仿真，并完整再现了燃烧室内从燃油雾化到点火燃烧全过程。结果表明3种高空来流条件下单次点火均失败。点火过程显示高温燃气越过旋流杯中心向上回流区扩张是点火的关键时空区域，在此时补充点火可推动火焰顺利传播到整个主燃区。对8km和6km两种状态分别增加点火次数到3次和5次后最终点火成功，结果表明前者着火极限油气比约为0.057，后者为0.038～0.042。