RP-3航空燃油中CO2扩散系数实验分析

作者： 李超越   冯诗愚   邵垒   潘俊   刘卫华   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 传质   3燃油   扩散系数   优化   压力降法   二氧化碳   RP  

描述： 搭建压力降法实验装置测量CO2在RP-3航空燃油中的扩散系数,实验测试了-20℃,0℃,20℃,40℃和60℃恒温条件下的CO2气相空间压力随时间变化关系。根据Fick定律建立了容器中二维扩散方程,并采用数值方法,设定扩散系数值,求解气体在燃油中浓度分布,根据质量守恒和实际气体状态方程可得到气相空间CO2压力,并与实验记录的气体压力进行比较。以扩散系数为自变量,推导了实验与理论计算误差函数,并采用Husain单一变量搜索法,使误差函数值最小,可得到扩散系数最优解。研究还显示CO2在RP-3燃油中的扩散系数随温度升高而增大,满足阿伦尼乌斯关系式。

航空发动机转子结构布局优化设计方法

作者： 李超   金福艺   张卫浩   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子系统   构型设计   航空发动机   结构效率   结构布局  

描述： 结构是航空发动机功能、性能及可靠性设计水平的综合体现,一切技术要求、性能指标、强度指标或者结构的安全性和可靠性都应建立在合理的结构布局设计上。提出了航空发动机转子结构布局并对其进行优化设计的观点,同时以典型高推重比涡扇发动机高压转子的结构构型为例,基于试验设计(DOE)的响应面法,应用有限元计算并通过多目标遗传优化算法,分别从抗变形能力、力学环境适应能力以及转子结构效率综合进行相关优化计算,论证了合理的结构布局形式可以大幅度提升转子的力学特性。研究方法对于航空发动机转子系统的初始结构布局设计具有指导意义,可以显著减少结构设计的迭代次数,缩短设计周期。

大型机场滑行道航空器交通流特性仿真

作者： 薛清文   陆键   姜雨   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 元胞传输模型(CTM)   交通流   相态演变   滑行道   Net   Logo  

描述： 滑行道是连接跑道和停机坪的纽带,是大型机场航空器场面运行的关键资源。随着场面航空器数量的不断增加,航空器在滑行道区域涌现出特有的交通流特性。基于滑行道航空器运行规则,结合元胞传输模型(CTM),建立宏观的滑行道航空器交通流元胞传输模型,在NetLogo系统动力学仿真平台的基础上,以中国某大型机场滑行道航空器运行为例对模型进行验证,推理滑行道交通流基本参数之间的关系和相变特征。研究表明,滑行道交通流在自由流、同步流和阻塞流3种相态中演变,其中在同步流相态中,随着密度增加,流量从0.15降至0.10架次/min,速度从20降至7.64m/s,说明流量和速度参数对于密度的变化十分敏感。当离场率与进场率的比例从0.2降至0.15时,3种相态下的临界流量从0.15、0.10降至0.13、0.05架次/min;临界速度在自由流不变,同步流和阻塞流中依次从7.64、1.07降至0.88、0.25m/s;临界密度在自由流由0.50降至0.46架次/km,而在同步流阻塞流中依次从0.88、6.21增加至3.77、13.17架次/km。本研究揭示滑行道交通流拥堵演变机理,为制定科学合理的滑行道管理控制策略提供理论基础。

航空活塞发动机涡轮增压器失效关键影响因素分级

作者： 鲍梦瑶   丁水汀   李果   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡轮增压器   系统模型   影响因素分级   对应分析法   关键影响因素  

描述： 航空活塞发动机涡轮增压技术的应用大幅增加了动力系统的复杂性,与增压器相关的安全问题日趋严峻。以某型航空活塞发动机及其两级增压器为对象,聚焦失效诱因的判断方法研究,在建立的整机系统模型基础上,提出一种改进的对应分析法实现对增压器失效模式关键影响因素的分级。结果显示:通过列轮廓坐标随关键影响因素的数值偏离程度表明影响大小的分级方法,可以有效辨识出失效的关键影响因素,废气阀直径是影响各工作边界安全裕度的首要因素,需首先加以控制。

CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数测量

作者： 李超越   冯诗愚   徐雷   王志凌   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 数字全息干涉   CO2   质扩散系数   数字图像处理   RP5航空燃油  

描述： 根据数字全息干涉度量原理搭建了气液质扩散系数测量实验平台，设计并加工了中空不锈钢恒温扩散槽，采用自编程序进行数字图像处理，通过测量298.15 K时0.33 mol/L KCl溶液在水中的质扩散系数验证了实验系统的正确性。实验测量了常压下278.15～343.15 K温度范围内CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数。随着温度的增加，CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数逐渐增大。不同温度下的质扩散系数可利用Arrhenius方程模型进行拟合，而且质扩散系数理论模型计算与实验测量结果之间的相对误差均小于9.51%。在实际工程应用中，可根据拟合的Arrhenius方程对CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数进行准确的预测，实验测量结果为燃油箱惰化系统的优化设计提供了数据支持。

基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承可靠性分析

作者： 高宁   李华聪   洪林雄   曹瑞   符江锋   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空齿轮泵   弹流润滑(EHL)   滑动轴承   可靠性分析   AK   IS法  

描述： 为研究高转速、低介质黏度运行的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性，通过将Reylonds润滑方程与影响矩阵耦合，建立了考虑轴瓦弹性变形的航空齿轮泵滑动轴承弹流润滑(EHL)模型。考虑滑动轴承尺寸公差和运行工况等引起的不确定性，将与滑动轴承润滑特性密切相关的动压润滑的压力峰值作为可靠性判据，采用自适应Kriging和重要抽样法相结合的AK-IS法对滑动轴承动压润滑特性进行了可靠性及灵敏度计算。研究结果表明：考虑轴瓦弹性变形的压力峰值比刚性轴瓦压力峰值降低15.04%,表明滑动轴承弹流润滑对轴承动压润滑的影响不能忽略；基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性分析具有准确性和高效性；各不确定因素对动压润滑可靠性的影响程度不同，其中轴承的半径间隙对可靠性最敏感，转速对可靠性最不敏感。

融合注意力和多尺度特征的航空发动机缺陷检测

作者： 赵崇林   朱江   胡永进   李祖泽   王鹏举   谢涛   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制   航空发动机   YOLOv5   深度学习   缺陷检测  

描述： 航空发动机的结构完整性关乎飞行安全。目前基于孔探技术的航空发动机缺陷检测以人工操作为主。为提高检测精度和效率，提出了一种融合注意力和多尺度特征的航空发动机缺陷智能检测算法，以辅助孔探工作。首先，针对原始孔探图像中缺陷样本的类别不平衡问题，采用了一种基于几何变换和泊松图像编辑的多样本融合数据增强方法，丰富小样本图像并构建缺陷数据集。然后，在基准网络YOLOv5中融入协调注意力模块(CA)，以强调缺陷特征的提取，增强网络对缺陷目标和复杂背景的区分。在颈部网络中构建加权双向特征金字塔结构(BiFPN)，以完成更高层次的特征融合，提升对多尺度目标的表达能力。最后，将边界框回归损失函数定义为EIOU损失，实现对缺陷目标快速、准确地定位和识别。实验结果表明，本文算法检测缺陷的平均精确度达到了89.7％，较基准网络提升了6.3％，训练后的模型大小仅为14.0M。因此，所提方法可以有效地检测航空发动机的主要缺陷。

基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承可靠性分析

作者： 高宁   李华聪   洪林雄   曹瑞   符江锋   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空齿轮泵   弹流润滑(EHL)   滑动轴承   可靠性分析   AK   IS法  

描述： 为研究高转速、低介质黏度运行的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性，通过将Reylonds润滑方程与影响矩阵耦合，建立了考虑轴瓦弹性变形的航空齿轮泵滑动轴承弹流润滑(EHL)模型。考虑滑动轴承尺寸公差和运行工况等引起的不确定性，将与滑动轴承润滑特性密切相关的动压润滑的压力峰值作为可靠性判据，采用自适应Kriging和重要抽样法相结合的AK-IS法对滑动轴承动压润滑特性进行了可靠性及灵敏度计算。研究结果表明：考虑轴瓦弹性变形的压力峰值比刚性轴瓦压力峰值降低15.04%,表明滑动轴承弹流润滑对轴承动压润滑的影响不能忽略；基于AK-IS法的航空齿轮泵滑动轴承动压润滑可靠性分析具有准确性和高效性；各不确定因素对动压润滑可靠性的影响程度不同，其中轴承的半径间隙对可靠性最敏感，转速对可靠性最不敏感。

CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数测量

作者： 李超越   冯诗愚   徐雷   王志凌   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 数字全息干涉   CO2   质扩散系数   数字图像处理   RP5航空燃油  

描述： 根据数字全息干涉度量原理搭建了气液质扩散系数测量实验平台，设计并加工了中空不锈钢恒温扩散槽，采用自编程序进行数字图像处理，通过测量298.15 K时0.33 mol/L KCl溶液在水中的质扩散系数验证了实验系统的正确性。实验测量了常压下278.15～343.15 K温度范围内CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数。随着温度的增加，CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数逐渐增大。不同温度下的质扩散系数可利用Arrhenius方程模型进行拟合，而且质扩散系数理论模型计算与实验测量结果之间的相对误差均小于9.51%。在实际工程应用中，可根据拟合的Arrhenius方程对CO2在RP5航空燃油中的质扩散系数进行准确的预测，实验测量结果为燃油箱惰化系统的优化设计提供了数据支持。

航空货运代理人违规行为风险评估

作者： 赵振武   韩亚琼   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 贝叶斯网络   航空货运代理人   风险评估   TOPSIS   安全管理工程   违规行为  

描述： 为有效评估航空货运代理人违规行为对航空货物运输的影响，提出了一种具有不确定性量化特征的风险评估模型。基于航空货运代理人违规行为的威胁可能性、安全脆弱性、后果严重性构建贝叶斯网络模型。应用专家的平均差异、专家知识库的欠缺以及专家评估的两极分化三个不确定性指标量化航空货运代理人违规行为风险评估结果的不确定性。结合深圳宝安国际机场的应用实例，分析航空货运代理人违规行为的风险及风险评估结果的不确定性。研究结果表明：风险评估结果符合航空货运实际情况，根据风险等级指数和不确定指数确定的航空货运代理人违规行为优先级顺序，为航空公司和机场开启了有序实施风险预防措施的另一个维度。