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1994年  第9卷  第4期

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研究论文
民用航空发动机状态监视和故障诊断系统研究
张津
1994, 9(4): 339-343.
摘要 PDF(781KB) icon1575 icon433
摘要:
北京飞机维修工程公司、北京航空航天大学、中国民航学院、东方航空公司联合发展了用计算机进行发动机状态监视和故障诊断的系统EMD, 已在国内最大的两家航空公司试用成功。对B767、B747、A310共13架大型客机的40台发动机进行状态监视和故障诊断, 取得良好的经济效益。
燃气涡轮发动机故障诊断的人工神经网络法
陈大光, 刘福生
1994, 9(4): 344-348.
摘要 PDF(154KB) icon1726 icon499
摘要:
介绍了人工神经网络专家系统在航空涡轮风扇发动机故障诊断上的应用。通过一个高涵道比涡扇发动机故障诊断的实例分析, 验证了三层逆传播网络的可行性。非常令人鼓舞的诊断结果证明：神经网络的模糊联想特点、分布存储和并行处理能力以及对随机误差的抑制作用, 使其成为一个有效的和快速的方法。它有很好的应用前景, 并可广泛用于航空发动机的故障诊断。
多状态气路分析法诊断发动机故障的分析
陈大光, 韩凤学, 唐耿林
1994, 9(4): 349-352,440.
摘要 PDF(905KB) icon1963 icon561
摘要:
对多状态气路分析法诊断发动机故障的可行性进行了分析。估值平均误差J是判断诊断精度的有效判据。通过数值试验给出了J值的建议值。就状态数的选择和监视参数的选择对诊断效果的影响进行了分析。通过分析指出适当增加和正确选择监视参数可减少状态数, 增加诊断精度。增加高压压气机后压力和高低压涡轮间的压力两个测量参数是实用的改善诊断精度的方法。
涡扇发动机可变几何参数调节对性能影响的分析
朱之丽, 张津
1994, 9(4): 353-356,440.
摘要 PDF(1380KB) icon1479 icon420
摘要:
对于混合排气加力涡扇发动机可变几何参数调节对其性能的影响进行了分析研究, 结果表明在超声速飞行条件下调节几何参数对于改善性能有显着效果。
双轴涡喷发动机性能实时模拟简化模型
刘燕, 刘伟, 陈辅群, 孙斌
1994, 9(4): 357-360,440.
摘要 PDF(787KB) icon1626 icon418
摘要:
建立了能够实时模拟双轴涡喷发动机性能的数学模型。该实时模型包括：线性化的压气机特性模型、简化的涡轮特性以及非线性方程组的降维处理。在相同工况及进气条件下, 分别用非实时模型和实时模型对某型双轴加力式涡喷发动机性能进行了模拟, 并与试验结果进行了对比。结果表明, 该模型很好地解决了提高运算速度与保证计算精度之间的矛盾, 并且具有较高的收敛性。
液体火箭发动机故障特性动态模拟
吴建军, 张育林, 陈启智
1994, 9(4): 361-365,441.
摘要 PDF(509KB) icon1710 icon463
摘要:
以某大型泵压式供应系统液体火箭发动机为研究对象, 建立了液体火箭发动机非线性动态数学模型。针对已发生过或可能出现的故障形式, 以阶跃形式输入, 进行了故障状态下动态特性模拟。数值方法用四阶定步长龙格-库塔方法发展而成的自适应变步长龙格-库塔法。计算结果表明, 所建模型较精确合理, 数值方法满足故障模拟的要求。该工作为故障模式提取、监控参数优化选择、基于模型的故障检测与诊断等发动机健康监控问题的研究奠定了基础。
转盘-静盘腔内层流流动的相似分析及其N-S方程数值解
冯青, 周彬, 刘松龄
1994, 9(4): 366-370,441.
摘要 PDF(1049KB) icon1826 icon397
摘要:
对转盘-静盘系统进行的相似分析表明：转盘-静盘腔内层流流场主要受入口流量数、旋转雷诺数、盘腔间隙系数、密封间隙系数和入口孔径比等5个参数影响。采用SIMPLE法对转盘-静盘系统层流流场进行了计算。结果表明：盘腔间隙的大小和密封冠对旋转核的存在具有决定性影响, 当入口流量数减小或旋转雷诺数增大时, 旋转核趋向于生成且转速增大；证明了影响径向速度的主要是惯性力, 而影响周向速度的是惯性力和粘性力共同作用。通过数值计算还得到了防止外燃气“入侵”的最小入口流量数。
用摄动法研究几何尺寸为随机量时轮盘的可靠性
王应珍, 吕文林
1994, 9(4): 371-374,442.
摘要 PDF(310KB) icon1701 icon470
摘要:
几何尺寸和材料性质等的随机性都影响结构的可靠性。本文提出用建立在二阶摄动法基础上的概率有限元来分析轮盘的几何形状不确定时的随机应力场和可靠性, 研究用摄动方法处理问题的基本思路, 推导随机应力场和可靠度的计算公式, 用简单算例分析讨论了几何尺寸对可靠性的影响规律, 算例结果与MonteCarlo模拟结果的对比表明本文的方法有效, 理论正确。
复合材料壳体与喷管卡环连接结构分析
成晓鸣, 陈汝训, 杨卫国
1994, 9(4): 375-378,442.
摘要 PDF(310KB) icon1748 icon389
摘要:
用大变形接触有限元程序对复合材料壳体与喷管卡环连接结构进行了分析, 计算结果表明卡环连接结构能可靠地连接和密封, 结构应力低, 是可行的。本文还讨论了某些结构参数对密封效果的影响, 通过计算说明在卡环连接结构中应使用潜入式接头。计算还表明将复合材料旋转壳视为等效正交异性轴对称体进行计算, 能得到令人满意的结果。
齿轮弯曲疲劳可靠度预测的计算方法
乐晓斌, 罗立凤, 陈云
1994, 9(4): 379-382,442.
摘要 PDF(1445KB) icon1430 icon394
摘要:
用一个新的基本观点-把齿轮弯曲疲劳失效处理成随机事件, 以这个随机事件为研究对象, 用齿轮弯曲疲劳的累积损伤强度Kw和总疲劳损伤量Dw来描述弯曲疲劳失效随机事件, 得出用概率描述的弯曲疲劳的疲劳累积损伤模型。用这个计算模型, 提出了计算齿轮弯曲疲劳可靠度的方法。
发射药颗粒床中对流燃烧的实验研究
杨涛, 金志明
1994, 9(4): 383-386,443.
摘要 PDF(770KB) icon2012 icon396
摘要:
设计了耐压值为1000MPa的半密闭爆发器, 研究了单基发射药颗粒床中的点、传火过程和压力波动现象, 考察了实验参数(推进剂特性、空隙率、剪切片厚度等)对多孔床中对流燃烧特性的影响。实验观察到一维压力波的传播与反射；火焰传播过程中药床存在动态压缩现象, 这是形成压力波的主要因素；在低的装填密度下, 药床中未形成一维燃烧波。
全离散孔气膜冷却实验研究
吴伟民, 张青藩, 李亚峰
1994, 9(4): 387-390,443.
摘要 PDF(300KB) icon1538 icon389
摘要:
模拟加力燃烧室工况, 采用两种不同开孔率的离散孔板, 研究了在不同温度、压差等情况下的冷却效率和换热系数, 得到了一些有价值的冷却换热规律及相应的实验公式。
多斜孔冷却技术分析
孟祥泰, 刘高恩
1994, 9(4): 391-393,443.
摘要 PDF(331KB) icon1513 icon477
摘要:
通过燃烧室火焰筒壁一种先进冷却技术(多斜孔壁)的计算分析表明, 采用这种冷却技术的火焰筒壁温要比纯气膜冷却的火焰筒壁温约低150K, 并且指出这种冷却技术中的内对流冷却项是使壁温降低的一项重要因素。
双激盘理论及其在轴流式弯掠动叶栅气动计算中的应用
钟芳源, 王建民, 蔡娜, 李中
1994, 9(4): 394-398,444.
摘要 PDF(1321KB) icon1873 icon424
摘要:
轴流式弯掠动叶栅对主气流作用有一个不容忽视的径向分力。为此本文提出“双激盘理论”及相应的一套计算方法, 其中包括阻力系数及出口气流角值沿径分布的修正, 用来进行低速低负荷轴流式弯掠(即必须计及叶片径向分力影响的)风扇的设计和性能估计。用一个弯掠动叶和一个非弯掠动叶的风扇进行验证性试验, 结果表明：计算与实测值吻合甚好。
螺旋桨性能的自由尾涡分析法计算
陈泽民, 潘杰元
1994, 9(4): 399-401,444.
摘要 PDF(260KB) icon1545 icon474
摘要:
采用自由尾涡分析方法, 把螺旋桨的尾涡模型分为近涡区和远涡区两部分, 计算了在不同进距比情况下的螺旋桨性能。在小进距比的重载情况, 螺旋桨尾涡的收缩对螺旋桨的性能影响较大。根据升力线理论采用自由尾涡分析方法考虑尾涡收缩, 改进了小进距比情况下的计算结果, 使得在所有情况下螺旋桨性能的计算结果和实验结果符合很好。
轴流风扇内部气固两相流动高速摄影实验研究
王运良, 徐忠, 苗永淼
1994, 9(4): 402-404,444.
摘要 PDF(312KB) icon1585 icon400
摘要:
利用高速摄影技术对轴流风扇内部粒子的运动特性进行了测量。实验测量了3个圆周面内跨叶片间粒子的运动规律。所用粒子为1mm直径的泡沫球。对拍摄图像进行处理之后发现：(1)在叶轮通道内压力面一侧粒子浓度比较大, 吸力面一侧则比较小, 并且在吸力面有无粒子区存在。(2)粒子和压力面发生碰撞和反弹, 而不会和吸力面发生碰撞。(3)在压力面一侧粒子的运动速度比较低, 而在吸力面一侧粒子的运动速度比较高。
悬停状态下无铰旋翼模型气弹稳定性试验
夏品奇, 徐桂祺
1994, 9(4): 405-408,445.
摘要 PDF(3465KB) icon1569 icon498
摘要:
通过悬停状态下2m直径旋翼模型试验, 研究了旋翼结构参数及动力学参数对无铰旋翼桨叶气弹稳定性的影响, 参数包括桨叶总距角、预锥角、预掠角、摆振频率和旋翼转速。桨叶为挥-摆-扭耦合结构, 并能构成面内柔软和面内刚硬旋翼。试验采用在垂直方向以摆振后退型频率进行周期变距激振的新方法, 得到了与理论相一致的结论。
评估周向槽机匣处理扩稳效果的新指标
杜朝辉, 刘志伟
1994, 9(4): 409-412,445.
摘要 PDF(922KB) icon1547 icon405
摘要:
在分析周向槽机匣处理扩稳装置结构的基础上, 采用三维粘性数值分析方法对带周向槽机匣处理的叶栅通道进行了计算, 获得一些有益的结果。首次提出用通过处理槽的气流流通量评估周向槽机匣处理的扩稳效果和扩稳能力, 分析讨论了处理装置的各种结构尺寸参数对扩稳效果的影响, 并得到大量实验结果的证实。为工程设计压气机机匣处理装置提供了理论依据。
大转角透平叶栅叶片正弯曲的实验研究
谭春青, 王仲奇, 韩万今
1994, 9(4): 413-415,446.
摘要 PDF(253KB) icon1565 icon398
摘要:
在与大转角透平叶栅叶片反弯曲的实验研究相同实验条件下, 对大转角透平叶栅叶片正弯曲进行了实验研究。结果表明：在大转角透平叶栅中, 叶片正弯曲后同常规直叶片叶栅相比, 前缘涡、通道涡增强, 前缘涡的气泡型分离损失和通道涡的粘性耗散损失增加, 整个叶栅的通流能力下降8.8%, 质量流量平均总损失提高11.4%, 同时, 叶栅出口气流条件也进一步恶化。
飞力轮试验盘槽底裂纹损伤容限分析
陈光皓, 王荣桥, 洪其麟
1994, 9(4): 416-418,446.
摘要 PDF(245KB) icon1598 icon451
摘要:
用有限元和J积分相结合的方法, 确定飞力轮试验盘裂纹尖端参量随裂纹尺寸的变化规律, 并根据材料的断裂韧性确定临界裂纹长度。最后算出裂纹疲劳扩展寿命。计算结果与试验结果基本一致。
监视参数预测和故障识别法
陈志英, 李其汉
1994, 9(4): 419-421,446.
摘要 PDF(1565KB) icon1560 icon465
摘要:
将时间序列分析方法应用于航空发动机状态监视与故障诊断中, 采用自回归模型, 对监视参数进行趋势预测。进一步将时序分析与模式识别技术相结合, 通过构造判别函数和用参数相关分析法, 识别发动机典型故障。
某型压气机轴流级改型静叶设计
曹人靖, 陶德平
1994, 9(4): 422-424,447.
摘要 PDF(246KB) icon1524 icon485
摘要:
通过对某原型轴流级静叶的分析, 并对轴流压气机设计中采用的端部处理技术进行分析的基础上, 提出了静叶改型设计以及端部处理方案, 并进行了通流计算和造型。对改型设计中的双排静叶参数进行了优化、采用端部处理技术以及任意叶片造型, 提高了轴流级效率。
跨音速喷管流场波系分布的数值仿真
江兴宏, 陈福连, 吴心平
1994, 9(4): 425-427,447.
摘要 PDF(266KB) icon1686 icon475
摘要:
应用分离系数矩阵方法对跨音速喷管流场进行数值仿真, 同时计算喷管内马赫波分布。采用5151个网格点的计算结果清晰反映出喷管内膨胀波和压缩波的生成和反射。数值仿真与实验结果在宽广马赫数范围内吻合一致, 并揭示了波系分区分布, 反映出波系影响下跨音速喷管流场参数分布的规律性。
航空发动机圆套状尾喷管流场温度场数值模拟
夏春林, 刘德彰
1994, 9(4): 428-430,447.
摘要 PDF(296KB) icon2177 icon481
摘要:
对某机型双收缩圆环套状尾喷管内, 冷热气流相互掺混的流动传热过程, 作了数值模拟。用SIMPLE思想在曲线系中进行程序设计。该程序可以对任意形状的两股流有(无)掺混时的流场、质量场、温度场、辐射通量场进行模拟, 对二维流动传热问题比SIMPLE程序更具有通用性。最后对某机型的实际情况(形状尺寸), 用区域拼装法生成曲线网格作了模拟。结果说明, 引射的冷空气与热主流在双收敛喷管内掺混, 确实能降低尾喷管内气流温度、降低红外辐射。
反压条件下同轴式喷嘴雾化特性的试验研究
吴晋湘, 刘卫东, 周猛, 王振国, 庄逢辰
1994, 9(4): 431-434,448.
摘要 PDF(295KB) icon1593 icon499
摘要:
利用作者设计的反压试验装置和MF激光散射测粒仪, 在0.1～0.6MPa反压条件下, 测量了不同工况液雾的索太尔平均直径SMD等雾化特性参数, 并对试验数据进行最小二乘拟合, 得到了影响雾化特性相关参数的经验公式, 对同轴式喷嘴的设计将有一定的指导意义。
检测滤波器在FADEC系统传感器FDI中的应用研究
杜宽文, 张洪钺, 王玉麟
1994, 9(4): 435-438,448.
摘要 PDF(288KB) icon1376 icon469
摘要:
研究将检测滤波器应用于全权限航空发动机控制系统(FADEC)的传感器故障检测和隔离(FDI).完整设计了针对于某型FADEC系统传感器的检测滤波器系统, 然后利用非线性发动机模型进行了仿真。数字仿真结果表明, 检测滤波器是十分有效的。

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