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1998年  第13卷  第3期

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研究论文
跨音风扇激波/漏流涡干扰模型探讨
杨智, 马继华, 陶德平
1998, 13(3): 225-229.
摘要 PDF(389KB) icon1548 icon467
摘要:
激波/漏流涡干扰系旋转运动与突然的逆压力梯度的强相互作用，引起各自形态和强度发生变化。涡破裂对风扇/压气机效率和稳定性十分不利。本文探讨了激波/漏流涡干扰的物理模型，通过求解涡核运动方程，分析了涡核特征参数对涡破裂的影响，为控制涡破裂提供了根据。
一类轴流叶轮机转/静干扰问题的 3D Euler 数值研究方法
季路成, 孟庆国, 周盛
1998, 13(3): 231-234.
摘要 PDF(337KB) icon1668 icon478
摘要:
本文将作者发展的定常N-S解程序，改编成时间精确Euler解程序，用于研究转/静干扰问题。对一台高负荷风扇级无粘流场进行时间精确模拟的结果表明，该方法可被应用于轴流叶轮机内非定常流动机理研究。
叶轮机叶片的三维造型及其对叶片气动负荷的影响
邹正平, 赵令德, 陈矛章, 徐力平
1998, 13(3): 235-241,343.
摘要 PDF(856KB) icon1949 icon563
摘要:
研究叶轮机叶片的弯扭及掠形等因素对叶片气动负荷分布的影响。给出了一个针对叶轮机内部流动的一般的掠角定义。基于线化的小扰动理论，用解析方法对叶片三维造型各因素的位势影响进行了分析，并用三维粘性数值模拟进行了验证和分析。分析结果表明，叶轮机叶片的弯扭和前缘掠形对叶片的负荷分布有重要的调节作用。合理利用三维造型的负荷调整功能可有效地调整负荷沿展向和弦向的分布，为叶型设计提供新的自由度。
叶轮机械中三维周期性非定常流场测量
郭恩民, 李志刚, 陆亚钧, 周盛
1998, 13(3): 242-245,343.
摘要 PDF(288KB) icon1522 icon374
摘要:
本文改进了三维非定常速度场的单斜丝测量技术，发展了三维非定常压力场的试验-数值确定方法。采用上述测量方法，借助于位移结构、高速数据采集系统和锁相采样平均技术，成功地测出了叶轮机转子出口三维周期性非定常流场。
复杂几何域中不可压流动的多重网格计算
侯凌云, 严传俊
1998, 13(3): 246-249,344.
摘要 PDF(350KB) icon1371 icon496
摘要:
本文首次将多重网格中的全近似格式FAS用到一般曲线坐标系下交错网格布局的SIM-PLEC算法中，采用三个流动结构：渐扩平面通道、收扩管流和轴对称弯曲管流作为算例，通过与单网格在不同Re数、不同网格点数和不同几何结构上的迭代性能的对比，证明多重网格克服了曲线坐标系下单网格SIMPLEC算法的不足，大大提高收敛速度，节省CPU时间。
几何和气动参数对多孔板波涡相互作用影响的研究
唐凌云, 王同庆, 孙晓峰
1998, 13(3): 250-254,344.
摘要 PDF(726KB) icon1786 icon398
摘要:
本文对以涡声相互作用为基础的通气的多孔板共振腔结构的声学性质进行了一些实验研究和分析。着重于声衬的孔径、腔深、孔板厚度对声衬性能的影响。对实验的结果进行了一些分析，给出了厚板通气声衬声抗的一种算法。对吹气与吸气情况下声衬的性质进行了对比。
圆弧斜槽处理机匣的实验研究
张燕东, 陆亚钧
1998, 13(3): 255-259,344.
摘要 PDF(334KB) icon1555 icon442
摘要:
在一台轮毂比为0.49的低速单转子轴流风机上，开展了圆弧斜槽处理机匣的实验研究，以便了解它对风机失速裕度和工作效率的影响，并在此基础上，借助转子进、出口三维流场的测量结果，研究该处理机匣的扩稳机理。另外，通过实壁机匣、轴向斜槽处理机匣的性能及流场测量，对不同处理机匣的作用效果和作用方式进行研究。研究结果表明，圆弧斜槽处理机匣的最大扩稳能力能使该风机的失速裕度较之实壁机匣提高27%,并且在峰值效率上有1%左右的提高。
叶尖间隙智能气动密封技术研究
张学仁, 聂景旭, 张驰明
1998, 13(3): 260-263,345.
摘要 PDF(270KB) icon1567 icon453
摘要:
利用形状记忆合金的特性发展了一种新型压气机叶尖间隙智能密封技术，可以根据发动机工作状态的变化，自适应地控制压气机叶尖间隙。本文介绍了控制叶尖间隙的原理和方案，进行了智能气动密封环的结构设计，并对密封环进行了变形计算与分析。
微重力下高热流时池内双组分核态沸腾
柴立和, 彭晓峰
1998, 13(3): 264-267,345.
摘要 PDF(295KB) icon1080 icon389
摘要:
本文基于Helmholtz不稳定性原理建立了微重力下双组分高热流时核态沸腾的双层汽泡结构模型。由于浮力很小，这种结构能维持到CHF状态。通过对该结构的深入分析，导得了汽柱面积占总面积的百分比及液体层初始厚度的表达式，在此基础上发展了CHF模型。分析结果同实验结果及地面条件下的结果作了比较，对异同之处作出了合理的解释。
三维复杂区域对流换热问题的控制方程及计算
朱松林, 朱方元
1998, 13(3): 268-272,346.
摘要 PDF(383KB) icon1322 icon404
摘要:
研究并发展了一套计算复杂区域对流换热问题的通用方法并开发了相应的可视化计算程序。针对所建立的一组以直角坐标速度分量表示的非正交曲线坐标系下的三维流动及传热控制方程，采用有限体积方法离散，SIMPLER算法求解，并利用网格界面速度插值方法解决采用非交错网格时出现的压力波动问题。本文利用所开发的程序计算了低散热发动机冷却通道自然对流换热问题。
珠状凝结是一种典型的分形生长
杨春信, 王立刚, 袁修干, 马重芳
1998, 13(3): 273-274,346.
摘要 PDF(393KB) icon1527 icon399
摘要:
本文根据近三十年来在珠状凝结换热研究中积累的实验研究资料，提出珠状凝结是一种典型的分形生长过程。由随机分形模型建立了珠状凝结液滴的尺度分布，应用重整化方法确定了液滴尺度的分布指数。
带进气预旋的旋转空腔平均换热特性研究
丁水汀, 陶智, 徐国强, 袁怡祥, 邱绪光
1998, 13(3): 278-281,346.
摘要 PDF(911KB) icon1788 icon464
摘要:
某型发动机的实际涡轮盘腔冷却结构被简化成外缘预旋进气的旋转空腔模型，以实验方法研究了旋转雷诺数（Reω）、冷气雷诺数（Rez）、哥拉晓夫数（Gr*）对主盘平均换热特性的影响。实验发现，旋转空腔内流态将由罗斯比数（Ro）判断。根据实验结果给出了计算主盘表面平均对流换热系数的经验关系式。
外缘轴向进气的旋转空腔主盘平均换热特性研究
丁水汀, 陶智, 徐国强, 袁怡祥, 邱绪光
1998, 13(3): 282-285,347.
摘要 PDF(294KB) icon1564 icon470
摘要:
某型发动机的涡轮盘腔冷却结构被简化成外缘轴向进气的旋转空腔模型，以实验方法研究了旋转雷诺数（Reω）、冷气雷诺数（Rez）、哥拉晓夫数（Gr*）对主盘平均换热特性的影响。实验发现，主盘平均换热系数随冷气雷诺数的增大而增加，随旋转雷诺数的增加而下降，随哥拉晓夫数的增加而增加。根据实验结果给出了计算主盘表面平均对流换热系数的经验关系式。
旋转涡轮叶片端部气膜冷却的数值计算
杨汇涛, 曹玉璋
1998, 13(3): 286-289,347.
摘要 PDF(634KB) icon1440 icon474
摘要:
旋转情况下，考虑离心力场的浮升力以及科氏力对流动的影响，用SIMPLE方法，k-ε湍流模型，并考虑了壁面函数，数值模拟了叶片端部的气膜冷却。和以往观点不同的是：旋转叶片与非旋转的相比，绝热温比高，气膜冷却有所改善，但换热系数大，并初步分析了原因。
螺旋锥齿轮边缘接触分析
高建平, 方宗德, 杨宏斌
1998, 13(3): 290-293,348.
摘要 PDF(782KB) icon1586 icon457
摘要:
边缘接触是一种轮齿齿顶边缘传递运动的现象。这时，接触区在齿根或齿顶处产生一条硬印。常规的齿面接触分析（TCA）结果是一组间断的误差曲线和不完整的接触区，未能反映一个完整的接触过程。本文提出了描述边缘接触这一现象的具体方法。可得到完整的传动误差曲线和接触区图，为进一步的边缘接触振动分析打下了基础。
弧齿锥齿轮传动试验器动力特性计算及分析
赵明, 杨海燕, 任平珍, 徐凌志, 杨秉玉
1998, 13(3): 294-297,348.
摘要 PDF(280KB) icon1518 icon372
摘要:
采用弯扭耦合传递矩阵法计算弧齿锥齿轮传动试验器的动力特性，研究弧齿锥齿轮啮合力作用下试验转子动力特性规律，分析试验器轴承受力及齿轮箱振动，各项计算结果与试验结果吻合较好。
航空发动机弧齿锥齿轮的润滑状态研究
魏文山, 林基恕, 丁津原, 夏延秋, 杨文通
1998, 13(3): 298-301,348.
摘要 PDF(641KB) icon1680 icon368
摘要:
利用空间点接触齿面啮合理论的矢量法，推导啮合点位置、接触点曲率半径和齿面上接触点的运动速度及其方向。以轮齿加载接触分析（LTCA）方法确定各瞬时单齿承载百分比。计算两齿面间的油膜厚度和膜厚比，作为润滑状态的理论判据。同时以扫描电镜观测分析300小时台架试验后的齿面形貌，结合理论判据，确定典型工况下的弧齿锥齿轮齿面润滑状态。
附加粘弹性阻尼齿轮结构的阻尼计算
孙涛, 邵长健, 沈允文
1998, 13(3): 302-305,349.
摘要 PDF(339KB) icon1650 icon406
摘要:
本文结合模态应变能理论与20节点有限元方法，提出了一种附加粘弹性阻尼结构损耗因子的计算模型和方法。以某实际齿轮附加阻尼结构为例，进行阻尼计算，研究了如何提高阻尼处理的效率，并得到相应实验的验证。该方法克服了已有粘弹性阻尼结构计算方法只能对简单理想结构建模的局限性，能够简便有效地应用于实际粘弹性阻尼结构的阻尼预测和优化。这对阻尼的工程应用具有较大的理论和应用价值。
基于结构动力学修改重分析的齿轮系统减振研究
邵长健, 孙涛, 沈允文, 张宪民
1998, 13(3): 306-310,349.
摘要 PDF(336KB) icon1572 icon381
摘要:
本文采用结构动力学修改重分析的思想，应用复模态的矩阵摄动法理论，研究了航空动力齿轮传动系统的振动特性及减振方法，提出了一整套齿轮系统振动分析和减振研究的理论计算方法，得到了一些具有工程实践指导意义的结论。
脉冲式膏体推进剂发动机实验研究
李越森, 王德升, 李歧海
1998, 13(3): 311-315,350.
摘要 PDF(365KB) icon1774 icon462
摘要:
以某种不加固化剂的具有流变性的复合推进剂为膏体推进剂的初始配方，研究其在实验发动机中的挤压输运适应性和摩擦安全性，获得了膏体推进剂的粘度与挤压适应性的关系，并对影响该推进剂挤压适应性和摩擦安全性的因素进行了分析。在此基础上完成了脉冲式膏体推进剂发动机的地面热试，成功地得到了两次脉冲燃烧的p-t实验曲线。初步验证了膏体推进剂在使用上的安全性和脉冲式膏体推进剂发动机在推力调节和多次起动方面的可行性，为国内在该新领域的研究奠定了必要的基础。
涡扇发动机机载自适应建模技术研究
李松林, 孙健国, 黄金泉, 李健民
1998, 13(3): 316-319,350.
摘要 PDF(720KB) icon1602 icon461
摘要:
本文研究用涡扇发动机可测输出参数偏离变化来表征发动机的非额定工作特性，将它们做为增广的状态量，设计卡尔曼滤波器进行最优估计，将这些估计值用于修正对发动机不可测参数和性能量的计算，以形成机载自适应模型。仿真研究表明，采用该方法建立的机载模型对性能蜕化所致的发动机非额定工作具有很好的适应能力。
基于神经网络及专家系统的混合诊断法
刘占生, 武新华, 张新江
1998, 13(3): 320-323,350.
摘要 PDF(724KB) icon1411 icon427
摘要:
本文将神经网络与人工智能专家系统结合起来，利用神经网络的联想记忆能力对发生过的故障进行直接记忆和联想。利用专家系统的反向推理能力对联想产生的侯选故障进行验证。据此原理开发了一种更接近人类思维过程的诊断系统。
BPN 在涡扇发动机气路故障诊断中的应用
孙斌, 张津, 张绍基
1998, 13(3): 324-327,351.
摘要 PDF(895KB) icon1554 icon402
摘要:
本文应用误差反传网络（BPN）算法，研究发动机气路部件故障的定量诊断，并针对某型军用涡扇发动机的典型故障，给出了诊断结果，分析了测量系统的随机误差、发动机的不同工作状态、不同调节规律对的诊断结果影响，结果表明BPN可成功地应用于发动机故障的定量诊断。
考虑粗糙效应的航空高速滚子轴承动态模拟
陈国定, 李建华, 张成铁
1998, 13(3): 328-330,351.
摘要 PDF(254KB) icon1552 icon475
摘要:
耦合高速滚动轴承动力学理论和部分弹性流体动力润滑（PEHL）理论，提出了考虑轴承元件表面粗糙效应的高速滚动轴承动态特性分析方法。分析结果表明，轴承元件表面粗糙度和表面粗糙纹理方向对高速轴承的动力学特性有较大的影响，提高轴承元件表面加工质量可以抑制高速轴承元件在运行中出现的动态不稳定性现象；实验工作不仅支持了本文的分析，而且支持了高速滚动轴承是在混合润滑状态下工作的结论。
压气机叶片受外物损伤的剩余振动疲劳寿命
康继东, 陈士煊, 徐志怀
1998, 13(3): 331-333,352.
摘要 PDF(750KB) icon1796 icon442
摘要:
采用电磁涡流激振的振动疲劳试验，对TC4材料制成的平板叶片受外物损伤后的剩余振动疲劳寿命进行了研究。结果表明，叶片的外物损伤程度取决于撞击能量E和几何标度S,对于一定的叶片，存在不影响疲劳寿命的极限损伤。对叶片损伤处进行修复和适当减小叶片振动应力水平是提高叶片抗外物损伤能力的的有效途径。通过钢钛叶片试验分析表明，由于设计叶片稳态应力水平通常以抗拉强度为参考基点，那么钢制叶片的疲劳强度的富裕程度相对要高些。
歼击机发动机设计载荷剖面的相似转换法
易军, 赵福星
1998, 13(3): 334-336,352.
摘要 PDF(240KB) icon1501 icon354
摘要:
本文提出了获得歼击机发动机载荷剖面的相似转换法。通过应用飞行力学基本方法，以推力作为转换的核心，可以由一种实测的基准机剖面得到其它类似机型的剖面。本文提出的方法在实际工程中已得到应用。
液氢/液氧火箭发动机燃烧过程二维数值模拟分析
刘卫东, 王振国, 周进
1998, 13(3): 337-338,352.
摘要 PDF(643KB) icon1899 icon376
摘要:
本文应用数值模拟方法对液氢/液氧火箭发动机燃烧过程进行了计算，给出了发动机燃烧室内燃气参数分布。计算中通过随机喷雾模型确定液氧滴进入燃烧室的初始条件，应用高压蒸发模型计算液氧蒸发速率及Arrhenius公式计算氢氧气相化学反应速率。贴体网格由TTM方法生成，数值方法采用一步隐式预测、两步显式校正的PISO算法，控制方程在非交错网格下离散并且对流项采用了二阶迎风格式。
双级延伸喷管等效力学模型
阎德元, 张彦雨, 张景升, 张筱红
1998, 13(3): 339-341,352.
摘要 PDF(322KB) icon1581 icon426
摘要:
通过对延伸锥及作动筒的运动分析和受力分析，建立了双级延伸喷管的等效力学模型，即等效力和等效质量，这样就可以将一复杂机构的动力学问题转化为一个等效构件的动力学问题，使其能模拟原机构的力学特性，从而使问题简化和便于计算。

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