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- 突加高能载荷作用下航空发动机结构动态响应及安全性综述
- 作者： 陈伟 刘璐璐 宣海军 罗刚 赵振华 韩佳奇 周标 来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子动态响应 结构损伤 叶片丢失 整机振动 航空发动机 鸟撞
- 描述： 航空发动机在服役期间可能遭受鸟撞、叶片丢失等突加高能载荷的作用,造成发动机整机/部件动力学特性恶化和关键构件的损伤,危及发动机的结构安全性。本文从突加高能载荷复现方法与传递规律、突加高能载荷作用下转子/整机结构响应研究、突加高能载荷作用下关键构件损伤机理三个方面综述了现有研究工作,并针对近年来发展的抗突加高能载荷的安全性设计方法进行了探讨,最后分析了突加高能载荷问题的科学本质及发展趋势,为突加高能载荷作用下航空发动机安全性设计提供了重要参考。
- 航空发动机燃油雾化特性研究进展
- 作者： 严红 陈福振 来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 雾化实验 航空发动机 雾化理论 综述 数值模拟 燃油雾化
- 描述： 从实验、理论和数值模拟三个方面对航空发动机内的燃油雾化问题研究进展进行了综述。实验方面,通过雾化实验,可定性分析喷注参数及环境条件等因素对雾化效果的影响,测量技术是影响实验精度的关键;雾化理论对液膜形状及破碎特性的预测值与实验还存在一定误差,复杂气动条件下的雾化理论还较为缺乏;雾化数值模拟可以获得不同形式燃油雾化的某些典型变化过程,复杂多过程、多因素影响的雾化模拟还较难开展。总体上看,航空发动机燃油雾化机理还未能完全揭示。
- 突加高能载荷作用下航空发动机结构动态响应及安全性综述
- 作者： 陈伟 刘璐璐 宣海军 罗刚 赵振华 韩佳奇 周标 来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子动态响应 结构损伤 叶片丢失 整机振动 航空发动机 鸟撞
- 描述： 航空发动机在服役期间可能遭受鸟撞、叶片丢失等突加高能载荷的作用,造成发动机整机/部件动力学特性恶化和关键构件的损伤,危及发动机的结构安全性。本文从突加高能载荷复现方法与传递规律、突加高能载荷作用下转子/整机结构响应研究、突加高能载荷作用下关键构件损伤机理三个方面综述了现有研究工作,并针对近年来发展的抗突加高能载荷的安全性设计方法进行了探讨,最后分析了突加高能载荷问题的科学本质及发展趋势,为突加高能载荷作用下航空发动机安全性设计提供了重要参考。
- 航空发动机空气起动系统性能匹配计算方法
- 作者： 刘伟 田宏星 陈玉春 潘尚能 黄兴 来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 匹配机理 计算方法 调压装置特性 空气起动系统 引气管路损失
- 描述： 为了探索航空发动机空气起动系统的匹配机理,寻找改善全包线内系统性能的技术途径,通过对系统各单元工作特性及相互制约条件的分析,在综合辅助动力装置(APU)、引气管路、调压装置、空气涡轮起动机(ATS)特性计算模型的基础上,发展了一种基于各单元匹配的空气起动系统性能计算方法。该方法能够准确获取系统设计点、各单元特征参数及边界条件,确定APU引气特性、引气管路损失特性、ATS喉道面积和调压装置蝶阀调节规律,进而实现空气起动系统全包线特性计算。利用试验数据对模型进行了校验,结果表明,输出功率计算误差<3.5%、引气流量计算误差<4%。该模型克服了目前工程上只能单点计算,且需反复迭代的缺陷,为空气起动系统总体性能设计和评估提供了一种有效的分析工具。
- 基于混合区域极点配置的航空发动机全包线鲁棒变参数控制器设计
- 作者： 贾秋生 史新兴 李华聪 韩小宝 李岩 来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 线性变参数模型 航空发动机 鲁棒控制 参数依赖Lyapunov函数 极点配置
- 描述： 针对航空发动机全包线多变量鲁棒变增益控制器设计问题,提出了一种基于混合区域极点配置的鲁棒变参数控制方法。利用Jacobian方法建立多调度参数下的发动机仿射线性变参数(Linear parameter varying,LPV)模型,用于描述发动机全包线内的非线性动态特性;针对上述LPV模型,采用仿射参数依赖Lyapunov函数设计具有H∞鲁棒性能的状态反馈控制器,给出了控制系统全局稳定性的证明;并利用混合区域极点配置方法,将闭环系统极点配置到左半平面指定位置,以保证控制系统的动态特性及稳定裕度;进而引入凸多胞技术,将参数依赖线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)方程转化为有限维LMI进行控制器求解,并得到了全局解。针对涡扇发动机的仿真结果表明:存在复杂量测噪声干扰条件下,鲁棒变参数控制器可以实现发动机全包线内控制指令的精确跟踪,系统阶跃响应的调节时间不超过1.5s,系统无超调,对控制期望的稳态跟踪误差在0.02%以内,符合发动机控制系统技术要求。
- 航空燃油齿轮泵滑动轴承非线性瞬态性能数值分析
- 作者： 朱嘉兴 李华聪 符江锋 刘显为 来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 燃油齿轮泵 滑动轴承 瞬态润滑特性 稳定性 轴心轨迹
- 描述： 为研究航空燃油齿轮泵滑动轴承在复杂交变载荷扰动下的瞬态润滑行为,建立了燃油齿轮泵滑动轴承的瞬态计算模型,该模型考虑了滑动轴承油膜空化边界的质量守恒和其所处非线性动态承载环境的影响。在此基础上使用批处理技术实现了燃油齿轮泵和滑动轴承的联合仿真计算,在滑动轴承的瞬态润滑计算过程中计入了燃油泵瞬态内流场和其动态载荷的耦合作用。以此进行轴心轨迹稳定性分析以及轴承瞬态润滑性能分析研究。研究结果表明:滑动轴承计算模型的计算结果与实验数据较为吻合,误差保持在1.2%以内;燃油齿轮泵的动态载荷对轴心轨迹的影响体现在轨迹未稳定段偏移的增大以及静平衡位置的消失;通过不同关键参数的对比研究发现:合理的增大宽径比或减小间隙比可以获得更为理想的轴心轨迹静平衡位置。间隙比由0.2%增至0.6%时,未稳定阶段轴心位置的变化趋势由双峰变为单峰,速度稳定段曲线的波动幅值先增大后趋于不变;当宽径比由0.6增至1.2时,全周期内速度响应曲线的偏移降低;在轴承瞬态润滑特性中,轴承载荷变化对于泄漏流量具有较强的敏感性,而对最小油膜厚度的敏感性较差。
- 基于序列工作点的航空发动机过渡态气路分析参数选择研究
- 作者： 杨锟 屠秋野 王纬 蔡元虎 来源： 推进技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 小波变换 航空发动机 奇异值分解 过渡态气路分析 序列工作点分析
- 描述： 为了降低由多工作点分析(MOPA)方法的平均效应所产生的气路分析(GPA)系统误差,提出了基于航空发动机过渡工作过程的序列工作点分析(SOPA)技术,并以此为基础提出了一种系统的气路分析参数选择方法。该方法利用连续小波变换对时间信号的增强解析能力,提取待求健康参数在备选测量传感器上的参数特征,实现了在传感器安装受限条件下必要测量参数的选择。通过对SOPA子系统矩阵进行奇异值分解(SVD),获得了在过渡工作过程中不同时间片段上的健康参数可辨识性。针对大涵道比双轴分排涡扇发动机的参数分析结果表明:通过对待求健康参数的敏感性输出信号进行小波分析所确定的最简传感器布局,具备对全部待求健康参数的可辨识性;而以时间片段矩阵的条件数作为判据评估SOPA子系统的参数辨识能力,能够有效地确定具有高可靠性的SOPA时间片段位置,保证了对发动机气路部件健康状态的估计精度。
- 麻疯树油/RP-3航油混合燃料燃烧特性的实验研究
- 作者： 吴宗霖 马洪安 付淑青 刘宇 曾文 来源： 推进技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合燃料 麻疯树油 马克斯坦长度 替代燃料 无拉伸火焰传播速率 定容燃烧弹
- 描述： 为研究麻疯树油/RP-3航空煤油混合燃料的燃烧特性,在定容燃烧弹内完成了体积混合比分别为1:0,1:1和1:3,初始温度500K,初始压力0.1MPa,当量比为0.7～1.5混合燃料的实验。分析得到
- 航空发动机高速锥齿轮瞬态动力学分析与试验研究
- 作者： 栾孝驰 沙云东 郭小鹏 廖宇楠 赵奉同 刘欣 来源： 推进技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 声测法 航空发动机 中央传动锥齿轮 动力学分析 断裂故障 行波共振
- 描述： 针对航空发动机中央传动锥齿轮由行波共振引起的掉块故障,采用瞬态接触动力学分析方法与试验验证相结合的手段,对行波共振发生时从动锥齿轮的共振特性和应力分布开展研究。基于声测法开展了航空发动机中央传动锥齿轮行波共振试验,研究中央传动锥齿轮行波共振特性,获取了从动锥齿轮行波共振动频、危险转速以及破坏断裂特征。仿真计算结果与试验结果对比分析表明:试验中出现三节径共振皆是前行波共振,四节径共振是后行波共振;三节径共振危险转速范围为74.2%～76.2%,四节径共振危险转速范围为102.8%～104.2%。数值仿真与试验测试中结构静频值具有一致性,三节径误差小于2%,四节径误差小于5%,验证了仿真计算模型的准确性。仿真计算四节径行波共振时从动锥齿轮齿根处和辐板应力集中,应力分布形式与齿轮故障复现试验断裂形式基本一致,辐板正面应力值大小与试验结果基本吻合,误差在0.5%～9.5%,满足工程级应力预测要求,验证了瞬态接触动力学分析方法对齿轮行波共振应力预测的有效性。试验表明该齿轮结构是否存在初始缺陷是发生齿轮断裂故障的重要因素之一。