传递单元方法及其在航空发动机短舱声学问题中的应用

作者： 王晓宇   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 发动机短舱　　转子/静子干涉　　局域/非局域反应声衬　　声学一体化计算　　声源和声衬相互作用  

描述： 环境噪声问题一直是制约航空工业发展的关键技术之一，尤其是相对于越来越严格的飞机适航噪声标准，发动机的降噪变得越来越困难，声学研究面临新的挑战，如何突破现有的技术瓶颈，发展新的声学设计技术是当今世界航空大国竞相努力的目标。与目前国外正在发展和尝试的技术途径显著不同，本文提出了新的航空推进系统声学设计思路，着重于声源与声衬之间、不同类型声衬组合之间、甚至是声源与声源之间的耦合相互作用来寻求航空推进系统最优声学设计的新途径。然而，要研究这些相互作用首先需要建立能够深刻刻画这些相互作用机理的理论模型。可迄今发展的航空推进系统的声学设计方法，均是以考虑单一因素，如声源本身或声衬本身为目标建立的，甚至均假定声源或声衬置于进出口无限长的空间之内，因而从数学物理模型的角度来看，均无法用以研究各种相互作用的机理。正因如此，本文首先提出了一种新的气动声学设计方法——传递单元方法，它不仅可以处理过去理论模型能够解决的问题，而且也为研究各种相互作用奠定了技术基础，更重要的是可以通过这些相互作用发现新的降噪机制，从而为航空推进系统的声学设计提供不同的视角和途径。具体地讲，本论文的工作主要由以下几个部分组成。本文首先着重研究了传递单元应如何建立。通过利用和发展等价分布源模型和三维升力面理论模型，在包含声衬和叶片的管道内建立独立的单元，详细讨论单元内部的声场，并建立散射声场与入射声波之间的显式表达式，最终将单元内部信息传递到界面上，从而形成单元内外的直接联系。本文特别针对局域反应声衬、非局域反应声衬、转子/静子干涉噪声声源分别建立了传递单元模型，并经过严格的理论和数值计算的验证。其次，本文应用传递单元方法研究了静子叶片与声衬相互作用对声传播的影响，以及转子叶片与静子叶片相互作用对声源预测结果的影响，特别是声源与声衬之间的相互作用对声学优化结果的影响。研究表明，无论是两排叶片之间还是叶片与声衬之间的相互作用都是较为强烈的，特别是考虑声源影响后对声衬的优化结果可达5-10dB的收益，同时也导致了声衬结构优化参数的改变。此外，本文应用传递单元方法提出了一种多腔共振拓宽降噪频带的思想，并建立相应的理论模型。此外，还进行了相应的实验研究。理论与实验研究不仅显示了良好的一致性，而且证实多腔共振思想是一种拓宽降噪频带的有效方法，值得进一步研究和重视。本文还应用传递单元方法研究了膜结构消声器、非均匀管道的声学设计等问题，并结合边界元方法实现了发动机远场声辐射计算，在此基础上实现了发动机管道声学一体化计算，获得了有意义的结果。最后，本文应用传递单元方法具体设计了我国某型号发动机的进气声处理。实验结果表明，应用该方法设计声衬，平均降噪量可达12dB以上，完全达到了预定的目标。

航空发动机非稳态及流固耦合复杂空气系统模拟方法研究

作者： 侯升平   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 空气系统　　数值模拟　　非稳态　　一体化　　网络法  

描述： 如下成果： （1）在非稳态空气系统控制方程组的基础上结合微积分、压力残差法、耦合迭代法等处理方法提出了航空发动机空气系统非稳态模拟方法思路； （2）将上述提出的模拟方法编程，并应用到了Flowmaster

航空发动机散热器变工况换热/阻力特性的理论和试验研究

作者： 赵然   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　燃－滑油散热器　　变工况　　换热/阻力性能　　数值仿真  

描述： 航空发动机管壳式燃－滑油散热器结构十分紧凑，可以在很小的外廓尺寸和重量条件下为燃油和滑油提供很大的换热面积，同时保证散热器内高压流体工作的安全性，因此被广泛应用于各类航空发动机的滑油系统中。而变工况

航空发动机数控系统液压机械装置工程可靠性分析

作者： 任士彬   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　液压执行装置　　FMECA　　FTA  

描述： 论文首次对我国某型航空发动机数控系统液压机械装置进行了工程可靠性研究，并对可靠性分析软件的应用进行了介绍。论文首先对影响液压机械装置的可靠性因素进行了分析，为系统可靠性研究作准备。论文第二部分对我国

航空发动机涡轮盘低循环疲劳/蠕变概率寿命预测与寿命增长评估

作者： 张冰   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机涡轮盘　　概率寿命　　载荷谱　　低循环疲劳/蠕变　　寿命增长  

描述： 航空发动机涡轮盘在高温、高转速条件下工作，低循环疲劳和蠕变是其主要的损伤形式，涡轮盘寿命短暂、故障率高，是决定发动机使用寿命的关键部件。影响涡轮盘寿命的相关因素大部分都存在着一定的不确定性，要完全

基于多元统计分析的航空发动机故障诊断方法研究

作者： 张琳   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　故障诊断　　PCA　　FDA　　灰色关联分析  

描述： 航空发动机是飞机的重要组成部分，它的安全性和可靠性对于现代军民用航空工业越来越重要，传统的定时维修的思想显然已经满足不了要求，而且发动机的许多故障都是可以通过分析与其工作状态有密切联系的参数变化情况

基于航空发动机零件型谱的切削数据库的研究与开发

作者： 杨兆峰   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 切削数据库　　航空发动机　　型谱　　查询  

描述： 了以下工作：(1) 完善通用金属切削数据库的数据结构，改进了通用金属切削数据库管理系统，录入了航空发动机的基础切削数据，丰富了数据库内容。(2) 通过对典型航空发动机零件的机械加工特点的分析，结合

航空发动机燃烧室的参数化建模和数值模拟

作者： 宋博   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 单环腔燃烧室　　参数化建模　　数值模拟  

描述： 对航空发动机燃烧室的实验研究一直受限于高温高速气流和复杂的化学反应，而进行数值模拟则是一种高效率低成本的研究方法，但是进行改型改进设计时需要大量重复性的工作，耗费大量时间和精力。结合了参数化建模方法

基于STM32的航空发动机低温温度场物理模拟

作者： 马秋颖   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　半物理仿真　　低温温度场　　PID控制  

描述： 发动机在台架上试车是非常昂贵的，而电子控制器的设计又离不开发动机试验。发动机半实物仿真平台大大节约了成本和加快了设计过程。航空发动机控制系统半物理仿真平台试验中,发动机进口气体温度一般采用

X1500航空发动机项目组织结构设计研究

作者： 梁尤疆   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 组织结构　　层次分析法　　矩阵结构  

描述： 在经济社会高速发展和市场激烈竞争的形势下，多元化经营的业务发展正推动着航空发动机项目组织的结构重组和项目化管理的创新。因此研究其项目化管理的组织设计问题具有重要的战略意义和现实的迫切性。本文根据现代