航空发动机涡轮特性转换方法

作者： 陈贞来   苏三买   李荣   来源： 航空动力学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 坐标变换   燃气涡轮发动机   涡轮特性   抛物线插值   相似转换方法  

描述： 针对以落压比为横坐标,流量与效率为纵坐标,并按不同等转速线区分所表示的涡轮特性在涡轮处于临界状态时换算流量几乎保持不变,使得在航空发动机数学模型中应用该形式涡轮特性通过插值求解共同工作点时存在计算效率降低的不足,根据相似理论及等熵条件下涡轮膨胀功与落压比对应关系,推导了涡轮落压比、涡轮效率与涡轮当量功的关系,并结合抛物线插值方法给出了向以转速为横坐标,涡轮当量功与效率为纵坐标,并按不同等流量线区分所表示的涡轮特性转换方法。实例转换计算表明:采用所提出的转换计算方法,可有效解决以往涡轮特性插值流量基本不变的局限,并且两种格式的涡轮特性转换相对误差小于0.65%,满足工程要求。

航空发动机整机周向平均稳态仿真方法

作者： 金东海   梁栋   刘晓恒   张健成   王森   周成华   戴宇辰   桂幸民   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   周向平均   建模   准三维   整机仿真  

描述： 自主发展了基于周向平均方法的航空发动机整机准三维数值仿真方法。基于Navier-Stokes方程，推导了周向平均的准三维通流模型控制方程，针对方程源项传统模型的不足，提出了考虑叶型影响的无黏叶片力模型、基于机器学习的压气机展向分布损失模型和基于理论分析的周向不均匀性模型等，并完成了燃烧室的准三维建模，最终实现了航空发动机整机准三维稳态仿真。利用本文发展的整机周向平均稳态准三维仿真程序CAM完成了WP11涡喷发动机整机仿真，并与俄罗斯S2程序AES-S2的仿真结果进行了对比分析。结果表明，相比于俄罗斯S2程序AES-S2，所发展的周向平均准三维仿真程序CAM仿真精度更高，在WP11整机准三维仿真的设计点计算结果对比中，CAM计算的涡轮流量的误差比AES-S2的计算误差小8%以上，发动机推力误差小16%以上；收敛性更好，CAM计算的涡轮流量的振幅比AES-S2的计算结果的振幅小10%以上，CAM计算的发动机推力的振幅比AES-S2的计算结果的振幅小20%以上。

航空发动机分布式控制拓扑结构优化方法

作者： 宋军强   汤丽丽   潘慕绚   黄金泉   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： Ⅱ　　可靠性评估　　网络拓扑结构   航空发动机　　分布式控制系统　　改进NSGA  

描述： 以控制系统的质量和可靠性为目标,采用基于遗传算法的改进NSGA(non-dominated sorting genetic algorthm)-Ⅱ对航空发动机分布式控制系统的网络拓扑结构进行优化设计.针对可靠性评估方法存在的不足,提出一种用于评估一般网络结构可靠性的方法.结果表明:随着加入的环形节点的增加或基本回路数目增加,系统的质量和可靠性都逐渐增大,但当基本回路数目大于2时,系统的质量会快速增加而可靠性则没有明显变化.因此,在系统质量和可靠性的综合影响下,航空发动机网络拓扑结构中的基本回路数应尽可能不大于2.

基于响应面法的短距/垂直起降飞机近地面升力损失

作者： 刘帅   王占学   周莉   史经纬   来源： 航空动力学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 响应面   地面效应   交互作用   升力损失   短距/垂直起降(S/VTOL)  

描述： 建立了短距/垂直起降(S/VTOL)飞机近地面升力损失的流场计算模型.通过数值模拟得出特定升力布局的飞机近地面状态各工况的升力损失.采用响应面法获得了飞机升力损失关于喷管落压比(NPR)、来流速度及

侧风影响下航空发动机失速/喘振适航审定方法

作者： 李志平   朱星宇   张鹏   杨东   綦蕾   来源： 航空动力学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 民用航空发动机   失速/喘振   平行压气机模型   适航   侧风  

描述： 由于压缩系统的喘振和旋转失速问题是航空发动机在运行过程中经常遇到的两类气动不稳定现象,针对中国民航规章(CCAR)中33.65条的失速/喘振特性条款进行了解析。并以Rotor 67为研究对象,从适航审定的角度出发,建立了一种侧风影响下发动机喘振/失速裕度的快速预估方法。该方法的结果表明:当侧风速度为35 m/s时,起飞状态的喘振裕度下降了5.1%,着陆状态的喘振裕度下降了19.8%。

侧风影响下航空发动机失速/喘振适航审定方法

作者： 李志平   朱星宇   张鹏   杨东   綦蕾   来源： 航空动力学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 民用航空发动机   失速/喘振   平行压气机模型   适航   侧风  

描述： 由于压缩系统的喘振和旋转失速问题是航空发动机在运行过程中经常遇到的两类气动不稳定现象,针对中国民航规章(CCAR)中33.65条的失速/喘振特性条款进行了解析。并以Rotor 67为研究对象,从适航审定的角度出发,建立了一种侧风影响下发动机喘振/失速裕度的快速预估方法。该方法的结果表明:当侧风速度为35 m/s时,起飞状态的喘振裕度下降了5.1%,着陆状态的喘振裕度下降了19.8%。

基于响应面法的短距/垂直起降飞机近地面升力损失

作者： 刘帅   王占学   周莉   史经纬   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 响应面   地面效应   交互作用   升力损失   短距/垂直起降(S/VTOL)  

描述： 建立了短距/垂直起降(S/VTOL)飞机近地面升力损失的流场计算模型.通过数值模拟得出特定升力布局的飞机近地面状态各工况的升力损失.采用响应面法获得了飞机升力损失关于喷管落压比(NPR)、来流速度及

基于遗传算法的民用航空发动机送修方案决策研究

作者： 赵洪利   陈铎文   张智华   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 遗传算法   大修成本优化   单元体   时寿件   大修范围   送修时间间隔  

描述： 为了给航空发动机在整个使用周期内送修方案的制定提供支持,降低发动机使用周期内的大修成本,针对单元体结构的民用航空发动机,基于制造商的发动机维修管理大纲,同时考虑时寿件寿命和单元体超出软时限导致性能衰退而造成发动机送修的情况,设定大修间隔不超过最大送修间隔,建立了一种以送修时间间隔为优化变量,以单位飞行小时送修成本最小为优化目标的发动机大修成本优化模型。采用遗传算法对模型进行求解,并以V2500发动机为例,对其25年里多次返厂送修方案进行了优化,表明当送修次数为6次时返厂大修成本最低,并给出了相应的各单元体的修理级别,该方法可为航空公司制定发动机送修方案提供参考。

STOVL飞机发动机多变量控制方法

作者： 庞淑伟   李秋红   任冰涛   张海波   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 负载前馈   短距起飞/垂直降落   多变量控制   工作模式切换   分块解耦  

描述： 短距起飞/垂直降落(STOVL)飞机发动机已采用多变量控制方法。基于鲁棒稳定性和条件数分析、块相对增益矩阵分析,对STOVL飞机发动机不同工作模式下的三变量控制系统输出选择和控制结构设计进行了研究。对常规工作模式,提出了基于多目标优化的三变量分块解耦控制方法,通过定义最优指标实现动态跟踪和分块间的耦合抑制。对常规工作模式和垂直起降工作模式间的切换,提出基于升力风扇功率前馈的复合控制方法,以消除负载变化对系统性能的影响。仿真结果表明:提出的控制方法能够保证常规工作模式下良好的解耦控制效果,能够实现不同工作模式间的平稳过渡,验证了控制方法的可行性。

基于遗传算法的民用航空发动机送修方案决策研究

作者： 赵洪利   陈铎文   张智华   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊

描述： 基于遗传算法的民用航空发动机送修方案决策研究