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2011年  第26卷  第10期

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气动热力学与总体设计
基于小波尺度函数的WSK-SV算法 及其气动性能预测
王保国, 徐燕骥, 安二, 孙拓
2011, 26(10): 2161-2166.
摘要 PDF(958KB) icon1768 icon13
摘要:
提出了一种将小波的尺度函数与SV(support vector)算法相结合的WSK-SV(wavelet scaling kernel-support vector)新算法,并将Daubechies小波以及Shannon小波的尺度函数分别构成尺度核函数,而且分别作为SV算法中一个可容许的支持向量核函数使用.该算法充分利用了Daubechies小波函数的紧支集与正交等特点以及小波的MRA(multi-resolution analysis,多分辨分析),并注意了尺度核函数能够满足Mercer条件.该算法除了具有通常SVM(support vector machine)所具有的优点外,还具有很好的收敛性以及泛化能力,能够有效地提高学习与预测效率.典型算例选取了不同的小波尺度函数,数值计算表明:在一维、二维和三维问题中,这些小波的尺度函数均可以用于WSK-SV算法,进而显示了这个新算法的可行性与通用性.
一种改进的类DES湍流模拟方法
汪洪波, 孙明波, 吴海燕, 王振国
2011, 26(10): 2167-2173.
摘要 PDF(1131KB) icon2072 icon11
摘要:
构造了一种基于一方程S-A(Spalart-Allmaras)模型和一方程Yoshizawa亚格子模型的混合RANS/LES(Reynolds-averaged Navier-Stokes/large eddy simulation)湍流模拟方法.在涡黏假设的基础上,将Yoshizawa亚格子湍动能方程转化为等效的亚格子湍流涡黏性输运方程,并采用混合函数将其与S-A模型方程进行混合,从而改进了DES(detached eddy simulation)模型的亚格子行为,同时克服了其依靠网格控制模型转换的缺点.模拟了超声速的带斜坡凹腔流动,并与相同网格下的LES及DES结果进行了比较,结果表明该混合RANS/LES方法在远离壁面的自由剪切流区域与LES行为一致,而在附着边界层区域表现优于LES和DES方法.
倾转旋翼飞行器发动机短舱 倾转角度 -速度包线分析
曹芸芸, 陈仁良
2011, 26(10): 2174-2180.
摘要 PDF(970KB) icon2150 icon22
摘要:
针对倾转旋翼飞行器过渡飞行中的变体、变速特点提出了一种确定倾转旋翼飞行器从直升机模式向固定翼飞机模式过渡的发动机短舱倾转角度-速度包线分析方法.该方法从低速段包线和高速段包线两方面开展研究,分析倾转过程中旋翼和机翼的气动力匹配关系,以机翼失速限制确定低速段的发动机短舱倾转角度-速度包线,以旋翼可用功率限制确定高速段的发动机短舱倾转角度-速度包线.最后以XV-15倾转旋翼飞行器为样机,计算分析其发动机短舱倾转角度-速度包线,并与XV-15的发动机短舱倾转角度-速度包线进行对比验证.结果表明,建立的倾转旋翼飞行器发动机短舱倾转角度-速度包线确定方法合理有效.
方波形单脉冲射流调节对进气道 再起动特性的影响
游进, 夏智勋, 方传波, 胡建新, 刘冰
2011, 26(10): 2181-2187.
摘要 PDF(1156KB) icon1651 icon9
摘要:
对方波形单脉冲射流作用下的混压式超声速进气道再起动过程进行了非定常数值仿真研究.结果表明,在外压缩楔面注入单个周期的方波形脉冲射流,在射流阻挡作用下,进入进气道的流量减小,脱体激波被吸入唇口,当射流流量大于某阈值后,进气道即能实现再起动.该阈值约为进气道流量的5%,再起动所需的射流作用时间小于15ms,所需的射流总质量小于0.0014kg.研究还发现,当射流流量略小于阈值时,射流作用下的进气道流场为135Hz的高频振荡流场.当射流流量大于阈值时,射流流量越大,流场响应越快,再起动所需的脉冲射流作用时间也越短,射流总质量越小.
Structure of low-head two-phase flow in flat nozzles during outflow of the liquid into rarefied medium
Kochenkov A G, Tonkonog V G
2011, 26(10): 2188-2192.
摘要 PDF(868KB) icon1299 icon10
摘要:
Outcomes of experimental researches of the low-pressure adiabatic flow of the boiling liquid through two-dimensional Laval nozzles in a vacuum atmosphere were adduced. Requirements of critical conditions of flow were determined. Structural forms of a stream were investigated and their connection with crisis of flow was shown. It was established periodic non-stationary macrostructures of a stream which was stipulated by the rotational gear of origin of a vapor phase.
壁面压升可控的高超轴对称进气道优化设计
向有志, 张堃元, 王磊, 高雄
2011, 26(10): 2193-2199.
摘要 PDF(1018KB) icon1667 icon15
摘要:
采用有旋特征线理论,研究了沿程压升规律可控的轴对称物理壁面设计方法,基于该方法,结合替代模型多目标优化设计压缩面,基于优化结果,设计了一种高超声速轴对称进气道,对其进行了数值研究,并与常规双锥、三锥轴对称进气道进行了比较.结果表明:该进气道长度比双锥进气道缩短捕获半径的32.5%;设计点其性能介于双锥与三锥之间;起动点其流量系数比双锥和三锥分别提高8.24%和12.60%,总压恢复系数比双锥和三锥分别提高4.06%和2.50%.
大飞机动力
高速压气机涡轮转子结构轴系非线性 振动性能试验
杨金福, 陈策, 刘玉晗, 韩东江
2011, 26(10): 2200-2206.
摘要 PDF(1419KB) icon1680 icon9
摘要:
基于气动轴承与轴系耦合调频技术,对高速压气机涡轮转子结构的空气循环制冷机轴系进行非线性振动性能的试验研究,进一步分析了柔性轴系存在转子运动、轴承失稳及碰摩故障的一些非线性特征.研究结果表明:在保证转速设计裕度的前提下,工作转速由40000r/m提高到了60000r/m.
基于声发射波束形成法的转静子碰摩故障定位
何田, 刘耀光, 陈亚农, 刘献栋
2011, 26(10): 2207-2213.
摘要 PDF(1091KB) icon2366 icon19
摘要:
提出了一种利用声发射信号进行旋转机械转静子碰摩故障定位的方法.首先利用板波理论进行声发射信号传播特性研究,证明波束形成法在声发射信号处理中的可行性,并建立近场声发射波束形成法;之后,在旋转机械碰摩故障模拟实验台的机匣上进行断铅实验,利用近场声发射波束形成法进行定位测试,验证所提出方法的有效性;最后,将提出的方法用于转静子碰摩故障的定位,并成功地识别出碰摩故障的位置.
带弹支干摩擦阻尼器的转子振动控制 策略和方法
王四季, 廖明夫
2011, 26(10): 2214-2219.
摘要 PDF(917KB) icon1914 icon17
摘要:
根据弹支干摩擦阻尼器的特点,提出弹支干摩擦阻尼器控制转子振动的方案,建立了基于主动弹支干摩擦阻尼器的比例积分控制(PI控制)和连续增益调度比例积分控制(连续GSPI控制)方法,对两种控制方法控制转子通过临界转速的振动进行了理论分析、数值仿真和试验验证,并分析了其特点.
涡轮盘多轴低循环疲劳寿命预测及试验验证
杨俊, 李承彬, 谢寿生
2011, 26(10): 2220-2226.
摘要 PDF(1175KB) icon2051 icon10
摘要:
应用单轴及多轴疲劳寿命预测的Von Mises等效应变模型和临界平面模型对某两级涡轮盘传动臂销钉孔的疲劳寿命进行预测.组装和调试了全尺寸两级涡轮盘联合试验件,在旋转试验器上完成了低循环疲劳试验,得到两级涡轮盘传动臂销钉孔试验失效寿命.预测寿命与试验寿命对比分析显示单轴和Von Mises等效应变模型预测误差较大;临界平面模型误差较小,尤其是拉伸型失效SWT(Smith-Watson-Topper)模型误差为9.26%.
时变转速下裂纹圆柱壳的参数振动稳定性分析
辛健强, 王建军
2011, 26(10): 2227-2236.
摘要 PDF(1301KB) icon1180 icon10
摘要:
利用有限元方法建立周期时变转速影响下裂纹圆柱壳的有限元模型并且得到了系统的质量、刚度和阻尼矩阵.在对圆柱壳进行模态分析的基础上,利用Bolotin方法编制MATLAB程序进行周期时变转速影响下裂纹圆柱壳的参数振动稳定性分析,讨论裂纹长度C、模态阻尼比ξ、转速基值Ω0、静载荷因子α和动载荷因子β对不稳定区域的影响规律.
传热时间迟滞影响的薄板热气动弹性耦合 振荡模型
李凯伦, 张家忠, 周振堂
2011, 26(10): 2237-2244.
摘要 PDF(1185KB) icon1247 icon7
摘要:
为了对高超声速下飞行器薄壁结构的振动行为进行研究,建立了一种考虑传热时间迟滞影响的二维无限长薄板的热气动弹性耦合振荡模型.同时,给出了只考虑有限历史时间影响的板内温度分布表达式,并对提出的温度表达式的精确性进行了数学证明,从而将以往被忽略掉的热应力产生的板内力矩引入薄板振动方程.数值模拟结果表明:气动力是薄板振动的主要驱动力,板内力的作用相当于外部预紧力,而板内力矩的变化会驱使薄板进行小振幅振动.综合以上三种因素,对薄板在这三种因素耦合情况下的振动行为进行了研究,发现在来流马赫数较大时,薄板会进入十分复杂的振动状态.最后,通过非线性动力学理论对薄板的振动行为进行了分析,发现了薄板振动中的分岔、混沌等现象,以及通向该类现象的途径.
基于ANSYS的多辐板风扇盘结构 优化设计技术
李伦未, 陆山
2011, 26(10): 2245-2250.
摘要 PDF(855KB) icon1796 icon12
摘要:
基于ANSYS优化平台,建立了风扇盘子午面优化设计模型,筛选了主要的优化设计变量.针对典型风扇盘设计问题,分别进行了单辐板及多辐板结构优化设计.结果表明,在满足轮盘变形、强度要求的条件下,多辐板风扇盘比单辐板风扇盘可明显减轻质量,并且其应力分布更为均匀,说明对于轮缘较宽的风扇盘,多辐板轮盘结构具有明显优越性.同时,多辐板轮盘结构还有利于增强轮缘弯曲刚度.
首届试验仿真与数据挖掘测试与分析会议（624）
旋转盘腔预旋角度的敏感性分析
丁水汀, 李烨, 张弓
2011, 26(10): 2251-2257.
摘要 PDF(1047KB) icon1820 icon12
摘要:
采用单向FSI(fluid structure interaction)数值方法,研究转静系旋转盘腔进气预旋角度的变化对冷却效果的影响,并依据旋转盘腔冷却问题的工程评价体系对冷却效果进行评价.结果表明:当进气和旋转雷诺数均不变时,旋流比是进气预旋角度的单值函数.旋流比的改变能够使流动结构发生变化,影响盘面换热效果和转盘温度分布,导致与温度梯度相关的热应力也发生变化.随着旋流比的增加,旋转盘腔的流阻损失增大,迎风面平均换热效果呈现先减弱后增强的趋势,转盘整体应力水平上升,以及在盘心处的最大等效应力值增大.进气预旋角度的变化能够从部件承受能力和实际使用载荷两方面对涡轮盘的失效概率产生影响,因此,在涡轮盘腔设计阶段,需考虑预旋角度对涡轮盘安全性的影响.
正癸烷预混燃烧的详细反应动力学数值模拟
曾文, 刘静忱, 陈潇潇, 解茂昭
2011, 26(10): 2258-2266.
摘要 PDF(1081KB) icon1898 icon13
摘要:
提出了正癸烷预混燃烧的详细化学反应机理,并对正癸烷预混燃烧过程进行了数值计算.同时,详细分析了反应物、主要生成物及多种中间组分摩尔分数的变化趋势,并分别与采用正癸烷与航空煤油为燃料的燃烧火焰的实验结果进行了对比分析.结果表明,正癸烷与航空煤油预混燃烧火焰中反应物与生成物摩尔分数的变化趋势基本一致;通过数值计算所得到的主要反应物与生成物摩尔分数的变化趋势与两种燃料(正癸烷与航空煤油)燃烧火焰的实验值基本吻合,说明该详细反应机理能很好地反映正癸烷预混燃烧过程的详细动力学特性.同时,通过反应流分析发现,正癸烷的消耗主要通过热裂解反应以及H,OH自由基的提取反应来实现.
可压流条件下凹腔驻涡流动试验
宋双文, 雷雨冰, 姚尚宏, 马辉, 胡好生
2011, 26(10): 2267-2273.
摘要 PDF(1673KB) icon1825 icon11
摘要:
针对几何因素和气动因素对凹腔驻涡流动的影响进行了研究.试验研究了改变凹腔的高长比、射流孔位置和主流进气角度等对凹腔驻涡流动的影响,研究了改变主次流进口流速等气动因素对凹腔流动的影响.总压损失采用总压探针测量,速度场采用粒子图像测速仪(PIV)测量.试验结果表明:①两股射流在中部和底部喷射时均能产生大尺度涡结构,在中部喷射时产生一对旋向相反的涡对,在底部喷射时产生单涡.②在中部喷射情况下,增加主流马赫数和主流进气角度,凹腔上部空间的涡度增强.③主流进口马赫数增加,试验件的总压损失显著增加.
活塞发动机高空最小点火能量计算及试验
许善珍, 魏民祥, 白洪林
2011, 26(10): 2274-2280.
摘要 PDF(922KB) icon2213 icon10
摘要:
根据原型机结构,应用AVL BOOST建立了航空活塞式发动机的一维仿真模型,通过地面特性仿真计算与试验研究,验证了发动机仿真模型的可行性和正确性;在深入分析可燃混合气燃烧机理基础上,建立了发动机最小点火能量计算数学模型;在此基础上,采用AVL BOOST与MATLAB联合仿真的方法,计算了发动机在不同高空、不同空燃比稳定运行工况下的最小点火能量,得出不同高空最小点火能量MAP图,并进行了试验验证,结果表明,所建立的最小点火能量的仿真计算模型是正确可行的,能够满足后续性能预测与研究的要求.
冲击 +同向对流+气膜冷却的三维壁温 计算与分析
王梅娟, 宋双文, 胡好生, 彭剑勇
2011, 26(10): 2281-2286.
摘要 PDF(1046KB) icon1482 icon9
摘要:
采用Fluent 6.3软件对冲击+同向对流+气膜冷却结构的壁温进行了流固耦合传热计算,获得了该复合冷却结构的壁温和冷却效果分布规律,并将计算结果与试验结果进行了对比.结果表明:冲击+同向对流+气膜冷却具有壁温分布均匀、冷却效果好等优点.计算结果与试验结果的分布趋势一致,最大相对误差为3.6%.
加遮挡罩二元喷管红外辐射特性数值研究
吴博, 张靖周, 单勇, 邵万仁
2011, 26(10): 2287-2292.
摘要 PDF(1138KB) icon1918 icon7
摘要:
采用计算流体动力学/红外辐射数值计算方法,针对涡扇发动机排气系统,研究了宽高比为3.33的圆转矩形二元喷管尾缘加装遮挡罩以及遮挡罩夹层通道注入冷却气流对红外辐射特性的影响.研究参数范围内的结果表明:遮挡罩内引射或强迫注气的冷却气流对喷流有进一步混合的作用,加装遮挡罩后喷流的红外辐射强度相对于单纯的二元喷管有一定幅度的降低;随着冷却气流流量的增大,二元喷管尾缘内壁面的温度降低效果越显著,有效地利用喷管的引射作用,可以取得良好的红外抑制效果;只有在喷管内壁面红外辐射占主导的探测范围内,加装遮挡罩抑制二元喷管红外辐射的作用才能得到体现.
叶轮机械
旋转冲压压缩转子研究进展及发展前景
钟兢军, 韩吉昂, 杨凌
2011, 26(10): 2293-2301.
摘要 PDF(1419KB) icon1575 icon25
摘要:
在基于激波压缩技术的旋转冲压压缩转子概念、原理和结构特点分析的基础上,综述了国内外在这一领域的研究进展,并对这种基于激波压缩技术的压缩系统研究过程中需要突破的技术难点和未来发展前景进行了分析及讨论.
Turbulence modelling of the aerodynamic interaction of OGV wakes and diffuser flow
LI Jing-hua, Page Gary, McGuirk Jim
2011, 26(10): 2302-2312.
摘要 PDF(1233KB) icon1988 icon12
摘要:
Different turbulence closures were used to predict the flow interaction between the wakes created by compressor outlet guide vanes (OGVs) and a downstream annular pre-diffuser. Two statistical turbulence models were tested based on the classical Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) approach. Both high- Re and low- Re (Launder-Sharma) versions of the k-ε model were applied to a selected test problem for OGV wake/diffuser flows. The test problem was specifically chosen because experimentally determined inlet conditions and both profile and performance data were available to validate predictions. A preliminary study was also reported of the more advanced large eddy simulation (LES) approach. The LES sub-grid-scale (SGS) model was the basic Smagorinsky eddy viscosity assumption, with a Van-Driest damping function for improved capture of near-wall viscous behaviour. Comparison between the two RANS models showed little difference in terms of velocity contours at OGV trailing edge and diffuser exit. In terms of overall diffuser performance (static pressure recovery and total pressure loss coefficients), the high- Re model was shown to agree well with experimental data. The preliminary LES study indicates the highly unsteady character of the OGV wake flow, but requires improved treatment of inlet conditions.
两类对转风扇的设计与气动特征数值研究
杨小贺, 单鹏
2011, 26(10): 2313-2322.
摘要 PDF(1491KB) icon1573 icon11
摘要:
采用一维设计程序分析了前后转子设计转速比的影响,研究了平均半径处的增压比、绝热效率、扩散损失和激波损失随转速比的变化规律.用计算流体力学分析了设计点与非设计状态的两个对转级流场,研究了其详细物理现象.结果表明两个对转级的设计与非设计性能均良好.发现低速风扇的两个转子均为常规跨声速转子,而高速风扇的前转子常规,后转子则为前缘激波和通道激波均贯穿全叶展的全超声速转子.同时发现,均带有与常规风扇级相当的失速裕度,低速对转级是两个转子同时达到失速点并且激波被推出叶栅,而高速对转级则是后转子先达到失速点并激波推出,从而后转子决定着级失速裕度.
轴流风机中雷诺应力与应变滞后涡黏模型 的PIV实验
贾永霞, 姜楠
2011, 26(10): 2323-2329.
摘要 PDF(1096KB) icon1587 icon9
摘要:
采用粒子成像测速(PIV)技术,精细测量了低速轴流风机内部叶片60%跨度处压力面与吸力面的切向和轴向速度,以及风机出口径向平面的切向和径向速度,基于叶片的周缘速度和叶片弦长的雷诺数为370000.应用周期相位平均技术分析雷诺剪切应力与平均速度剪切应变的时空演化过程,并应用互相关技术研究了两者之间的相位关系.结果表明雷诺剪切应力与平均速度剪切应变的极值发生在不同时空相位,存在相位滞后.这一现象广泛存在于三维非平衡复杂湍流中,显然,工业领域广泛应用的线性k-ε模型具有一定的缺陷,应考虑雷诺应力张量与平均速度应变张量之间的时空滞后现象,从而得到符合物理规律的计算结果.因此,雷诺应力张量与平均速度应变张量滞后的涡黏模型将成为一个很有发展前景的封闭模型,来更加精准地预测工业领域中广泛存在的非平衡复杂湍流.
轴流压气机转子近失速工况全通道 数值模拟
李清鹏, 吴艳辉, 楚武利, 张皓光
2011, 26(10): 2330-2338.
摘要 PDF(1637KB) icon1619 icon8
摘要:
对某亚声速轴流压气机转子进行了全通道三维非定常数值模拟,获得了该压气机近失速工况下的详细流动情况.转子前缘均匀布置的十支静压数值探针监测结果表明,转子圆周上出现两个静压扰动区域,其中一个逐渐发展为突尖波.流场分析表明,叶顶通道中存在频繁的分离涡运动,静压扰动区域中分离涡的强度较大.分离涡诱发间隙流形成“前缘溢流”和“尾缘反流”.静压扰动区域沿圆周方向传播是由分离涡在通道之间的传递引起的.传播过程中,分离涡强度的持续增大是突尖波形成的关键因素.通道中较强的“尾缘反流”沿通道上行并绕过叶片形成“前缘溢流”的现象可作为突尖波形成的标志.
火箭发动机
多喷嘴大流量气 -气喷注器设计与试验
汪小卫, 高玉闪, 蔡国飙
2011, 26(10): 2339-2345.
摘要 PDF(1091KB) icon1858 icon13
摘要:
在大流量气-气喷注器单喷嘴工况研究的基础上,为研究其在具有单元交互作用的多喷嘴工况下的燃烧特性,设计了多喷嘴推力室.喷注单元为剪切混合式单元,并具有高氢/氧速度比和氧喷嘴扩口设计,采用了能够模拟真实发动机工况的7单元同心圆排布的推力室头部结构,在对喷注单元的排布间距优化设计基础上,开展了热试车试验研究和仿真分析.结果表明所设计的喷注器在多喷嘴工况下燃烧稳定,能够在额定参数设计的燃烧室内,在SSME(space shuttle main engine)主喷注单元流量的3.7倍大流量工况下燃烧效率达到99%以上,并显示出良好的喷注器自身和带来的燃烧室身部热防护特性.
不同药型固液火箭发动机性能特点
朱浩, 蔡国飙
2011, 26(10): 2346-2351.
摘要 PDF(956KB) icon1976 icon12
摘要:
根据平行层燃烧理论,推导了不同药型燃烧面积和燃烧边界长度随燃去肉厚变化的数学规律;在此基础上,建立了固液火箭发动机系统设计模型,将设计过程转化为数学模型;之后采用遗传算法对不同药型固液火箭发动机进行了优化设计.通过对优化结果的比较和分析,开展了不同药型应用于固液火箭发动机的性能特点及其机理的研究,指出了固液火箭发动机不同于固体火箭发动机的内弹道特性.
气氧/丙烷小推力发动机设计与实验
李君海, 曾鹏, 俞南嘉, 蔡国飙
2011, 26(10): 2352-2357.
摘要 PDF(1111KB) icon1771 icon13
摘要:
为适应小推力发动机无毒、无污染、高性能、低成本的发展趋势,设计了一种以气氧(GO2)/丙烷(C3H8)为推进剂的发动机.采用层板式头部喷注器、利用喷嘴间隙实现电火花点火的独特点火方案、通过边区喷嘴进行气膜冷却,同时设计了发动机实验系统并开展了初步实验研究.实验结果表明:实验系统设计合理;发动机点火方案可靠、燃烧稳定、热防护效果良好,为进一步的研究奠定了基础.
N2O单组元微推力器真空试验设计与分析
韩乐, 李茂, 方杰, 孙威, 蔡国飙
2011, 26(10): 2358-2363.
摘要 PDF(943KB) icon1490 icon9
摘要:
提出了N2O单组元微推力器冲量测量方案.通过多次试验结果拟合稳态推力与压力之间的关系,再采用动态压力计算动态推力和冲量.对催化床尺寸为 φ 8mm×35mm和 φ 10mm×25mm两个微推力器进行了高空模拟试验研究,考察了流量对微推力器比冲的影响,得到了不同流量条件下稳态推力和压力之间的关系.试验方案与分析结果为微推力器精确冲量控制提供了参考.
自动控制
航空发动机双余度控制规律设计方法
姜彩虹
2011, 26(10): 2364-2370.
摘要 PDF(880KB) icon1469 icon7
摘要:
提出了航空发动机双余度控制规律设计概念和一种利用双余度控制规律作为控制传感器信号故障处理策略的方法;建立了备份控制规律设计方法和设计原则,应用于某高性能涡扇发动机双余度控制规律设计研究之中.研究结果表明:双余度控制规律可以实现无扰动转换,重构控制回路,提高发动机的任务可靠性.该方法可以应用于配装数字式电子控制系统的各类发动机.
进口导叶可调的涡轴发动机性能寻优控制模式
周剑波, 时瑞军, 张秋贵, 樊思齐, 孙健国
2011, 26(10): 2371-2375.
摘要 PDF(893KB) icon1760 icon13
摘要:
根据变比热容原理建立了进口导叶可调的涡轴发动机部件级全包线数学模型;仿真研究了涡轴发动机的最大功率、最低油耗、最低涡轮前温度控制模式.仿真结果表明:建立的涡轴发动机数学模型具有较高的准确度;采用最大功率控制模式在整个包线范围内显著提高了涡轴发动机的功率;采用最低油耗控制模式保证功率基本不变,而耗油率明显降低;采用最低涡轮前温度控制模式,能够保证功率基本不变,动力涡轮前温度显著降低.
基于变权重最小二乘法的发动机气路故障诊断
鲁峰, 黄金泉, 孔祥天
2011, 26(10): 2376-2381.
摘要 PDF(875KB) icon1757 icon8
摘要:
针对航空发动机气路部件故障诊断中存在的严重故障诊断问题,提出基于变权重最小二乘法进行发动机故障诊断.该方法在发动机仿真实验的基础上采用加权最小二乘法进行故障诊断,并对算法进行了改进,根据初期诊断结果对故障权重系数矩阵进行修正,使诊断结果更加合理可信.仿真表明,基于变权重最小二乘法的发动机气路故障诊断能快捷有效地诊断气路部件严重故障.
动力传输
弹流润滑螺旋锥齿轮热摩擦行为分析
王延忠, 周元子, 陈聪慧, 郭梅, 赵兴福
2011, 26(10): 2382-2387.
摘要 PDF(1037KB) icon1655 icon12
摘要:
针对直升机主减速器中的高速重载螺旋锥齿轮,建立了点接触热弹流润滑分析数学模型,包括Reynolds方程、能量方程和膜厚方程等,采用数值方法求解弹流润滑状态下的齿面摩擦因数.模型中考虑了润滑油黏度和密度随压力、温度的变化,并通过轮齿承载接触分析(LTCA)获得齿面真实载荷和卷吸速度、相对滑动速度等运动学变量.基于真实齿面点建立了螺旋锥齿轮单齿模型,考虑滑动摩擦生热和不同表面上的热边界条件,通过有限元稳态热分析和瞬态热分析得到了轮齿本体温度场和接触点瞬时闪温,并与现有文献和算例齿轮台架试验结果进行对比.
基于数值模拟的内斜齿轮成形磨削 砂轮修形方法
苏建新, 邓效忠, 任小中, 徐恺
2011, 26(10): 2388-2393.
摘要 PDF(1009KB) icon1965 icon14
摘要:
针对内斜齿轮数控成形磨削中较难解决的磨削干涉问题,研究了内斜齿轮成形磨削的砂轮修形方法.在建立内斜齿轮成形磨削数学模型的基础上,用截圆法得到磨削内斜齿轮时砂轮与齿槽接触点所满足的条件方程组,通过牛顿迭代法解此方程组求出砂轮廓形.用数值法模拟出所求砂轮的实际磨削齿形并与理论渐开线齿形作比较,以检验磨削是否干涉及砂轮半径和安装角的选取是否正确.基于 Visual C++ 6.0 编制内斜齿轮砂轮修形及误差分析软件,通过仿真正确选择砂轮安装角、砂轮半径,并输出数控砂轮修整程序.最后通过磨削和检测实例,验证了理论的正确性和软件的可行性.
面齿轮滚磨刀具基蜗杆齿廓奇异点研究
高金忠, 朱如鹏, 李政民卿
2011, 26(10): 2394-2400.
摘要 PDF(1058KB) icon2055 icon8
摘要:
为了实现面齿轮的滚磨齿加工,采用包络原理对面齿轮滚磨齿刀具基蜗杆进行设计,并对基蜗杆齿廓曲面的奇异点进行分析.建立了刀具基蜗杆的包络坐标系,给出了刀具基蜗杆产形面方程,推导了刀具基蜗杆齿廓的曲面方程,利用Catia软件对基蜗杆进行了三维建模;推导了基蜗杆曲面的奇异点方程,给出基蜗杆曲面奇异点的计算方法,进行了基蜗杆曲面奇异点的实例计算;分别分析了基蜗杆半径、插齿刀模数、齿数、压力角对基蜗杆曲面奇异点位置的影响.

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