航空发动机加力接通异常故障分析与研究

某型号航空发动机在空中发生禁止接通加力故障,原因是喷口加力调节器上安装的Lo传感器发生故障,导致加力控制系统禁止发动机接通加力。通过故障机理分析准确给出故障原因判断方法和处置方法,并提出相应的排故流程和保障建议。     

基于DSP的工业煤粉锅炉火焰检测系统

针对工业煤粉锅炉运行中,火焰燃烧波动及过程中熄火等问题,设计了一种对工业煤粉锅炉炉膛火焰进行监测的可行系统。系统对工业煤粉锅炉炉膛内火焰的特征进行了分析,通过选择电流型红外光电传感器对火焰燃烧状况进行实时的信号采集监控。系统对传感器信号进行预处理后,传送给数字信号处理器(DSP)进行傅里叶运算,最后通过总线传递给某型号锅炉的主控制台,实现锅炉的自动化控制。同时,在锅炉正常运行时,结合炉膛内压力的变化进行综合分析,不仅能检测出火焰的燃烧和熄灭,还能够检测火焰的稳定性,进一步提高了对锅炉运行控制的可靠性和稳定性。系统应用于WNS2-1.25-MF型煤粉锅炉,实际测试运行结果表明,该系统工作稳定且能够准确判断火焰的状态,并能够针对火焰的异常情况发出执行动作和报警信号。     

基于AD598的LVDT电路稳定性分析

介绍了LVDT传感器和AD598芯片的工作原理，指出了LVDT传感器电路在使用AD598芯片时常见的稳定性问题，通过波特图和公式计算的方法分析了工程应用中出现稳定性问题的原因。运用网络分析仪测试了使用AD598的LVDT传感器电路在带有不同容性负载时的幅频响应特性，实际测量了航空发动机控制系统中LVDT信号传输线缆的寄生电容分布情况，量化分析了寄生电容对传感器工作稳定性的影响。同时针对该类稳定性问题提出了一种易于实施的解决措施，通过试验验证了措施的有效性。LVDT传感器在航空发动机控制系统中应用广泛且十分重要，其信号稳定性的提升对于航空发动机的整体性能有着非常重要的意义。     

航空发动机传感器故障鲁棒检测方法

研究发动机传感器故障准确检测问题,现代航空发动机数字电子控制系统对传感器的可靠性要求日益提高。针对航空发动机结构复杂,又工作在高温和高压下,常规采用的传感器故障检测方法的准确性易受到建模误差与外界扰动的影响,造成漏报或误报。为了提高检测精度,提出建立航空发动机数控系统传感器未知输入故障模型,采用特征结构配置的方法,通过配置闭环系统左特征向量实现故障检测残差对不确定性因素的干扰解耦,降低扰动对故障诊断结果的影响。用某型涡扇发动机数控系统传感器故障数字仿真试验表明,所设计的方法对范数有界的不确定量可以实现干扰解耦,抑制干扰对故障检测的影响,改善检测算法的鲁棒性,提高检测结果的准确性,同时满足在线运算的实时性要求。提高了航空发动机的可靠性,保证了安全飞行。     

航空涡扇发动机加力供油系统排故测试技术

采用传统测试技术对航空涡扇发动机可测量参数较少,导致排故测试精准度较低,针对该问题,提出了航空涡扇发动机加力供油系统排故测试技术。依据航空涡扇发动机加力供油系统结构,分析加力供油系统工作原理。通过分析加力外涵计量活门位置的异常波动情况,确定加力外涵供油流量不足原因。列出故障树,根据故障原因分析结果,确认线性可变差动变压器摩擦力异常。研究线性可变差动变压器结构,使用F150型号的内窥镜观察变压器底部存在的金属堆积物,完成加力供油系统计量活门摆动排故测试。根据加力启动供油装置,分析具体故障原因,并计算启动过程中损失的压力大小,获取航空涡扇发动机工作喷嘴燃油流量。对比分析模拟关闭电磁活门时的油泵出口压力和实际压力,排除加力供油系统启动点火故障。由实验结果可知,该技术测试精准度较高,最高可达到0.9815,为系统稳定工作裕度提供支持。     

基于飞参数据的某型航空发动机DEGT估算方法

提出一种适用于某型军用航空发动机视情维修的DEGT估算方法,使用飞参中记录的低压转子转速和高压转子转速反映航空发动机工况,分别建立了发动机巡航状态和加力状态DEGT估算模型,使DEGT估算可以在每次飞行后进行.对一组实际飞行数据的实验分析表明:该方法得出的DEGT与发动机实际性能退化情况相吻合,能够较好地反映航空发动机的状态,可以应用于军用航空发动机状态监控.     

涡轮叶片辐照晶体测温安装方式建模及仿真

针对辐照晶体传感器测量复杂工况条件下涡轮叶片表面温度时的安装问题，仿真分析了晶体温度传感器在涡轮叶片上的2种安装方式。选取航空发动机涡轮叶片吸力面的缘板处、叶片尾缘处和气膜孔背面3个位置，模化辐照晶体传感器在涡轮叶片工况下的安装条件，采用表面粘贴和开槽封胶2种安装方式建模，导入ANSYS Workbench进行流-固耦合有限元仿真，分析高温胶和辐照晶体在复杂工况下的应力、变形和温度等特性。结果表明，表面粘贴式安装的晶体传感器温度更高，但高温胶和晶体传感器所受应力远大于开槽封胶式安装所受应力，由此可知表面粘贴式安装的测温精度更高，但其牢固性不如开槽封胶式安装。研究结果可为采用辐照晶体测量航空发动机涡轮叶片温度的试验测试提供基础支撑。     

小波算法在火焰特征信号提取中的应用

由于目前炉膛火焰检测系统特征信号提取难度大、容易误判,本文通过对炉膛煤粉燃烧试验数据的采集与分析,提出利用小波算法提取特征信号,并借助神经网络对燃烧状况进行识别.实验证明该方法能弥补传统火焰检测方法的不足,提高燃烧状况识别的准确度.     

基于视频的火焰检测方法

在分析视频监控的火焰检测技术的基础上,针对传统的帧间差分法,提出一种结合分块处理和帧间差分的分块帧组差分的运动检测方法,提高相邻像素间的关联性,降低噪声干扰的影响,通过色调、色饱和度和亮度来分析视频中火焰像素的静态颜色特征,降低亮度对颜色检测的影响.充分利用燃烧火焰的动态频谱特征和空间的能量信息,对不同时刻火焰燃烧的图像时域和空域进行小波分析;分析后的疑似火焰区域利用连通邻域像素的信息对零散的非火焰像素点进行滤除.实验结果表明,该检测方法更具目的性,且颜色检测更具可靠性,降低了闪烁光和类似火焰物体等造成的影响.     

炉膛火焰图像预处理的MATLAB实现

电站锅炉采用工业电视直接观察炉膛火焰图像,从火焰表面特征判断当前锅炉燃烧状态。针对燃烧过程的动态特性和各种随机干扰,本文对炉膛火焰数字图像进行了滤波和增强显示等处理,并具体讲述了各种处理的MATLAB实现,突出了图像中感兴趣的特征,更有利于对火焰的燃烧状进行观察,对其在电厂锅炉炉膛火焰检测的应用这一领域做了有益的探索。     

基于DSP的锅炉火焰温度场测量及燃烧诊断系统

针对电站锅炉火焰监视、温度场测量和燃烧诊断中存在的问题，提出了一种以DSP为核心的嵌入式图像火焰监测系统，在对彩色图像法测量温度场的原理论述的基础上，对图像采集和处理各部分的电路和系统软件进行了分析和说明。通过优化设计，使系统的数据处理能力和实时性得到大幅的提升。经过200MW机组的试验表明，系统能在1帧时间内完成一幅图像的处理与特征量的提取，在1s内完成锅炉燃烧状况的诊断，火焰监测和燃烧诊断实时性得到了保证。温度场测量最大偏差不会超过50℃，相对误差小于5%，能满足系统对测量精度的要求。     

Heat transfer blockage in small scale combustion of polymers

Flame heat transfer blockage occurs as fuel vapors,soot and products of combustion near a burning fuel surface block much of the heat feedbacks(including external radiative heat flux)to the fuel surface of a burning object.Blockage clearly affects burning rates and heat release rates of fires.This needs to be included when calculating flame heat transfer in fire growth models.An understanding of burning of materials in small scale fires is of broad and vital importance for predicting their burning performan...     

火灾中火场运动方向估计方法研究

研究火灾中火焰运动方向估计问题。针对火灾现场,燃烧中的火焰存在着动态特征不定,运动方向容易发生随机性改变,影响估计的准确性。传统的物体运动方向估计方法很难对燃烧的火焰做出准确的方向估计。为解决上述问题,提出基于运动能量块计算的火焰运动方向判定方法,首先为燃烧的火焰建立运动能量块,创立火焰的动态特性,通过预判火焰运动块的方向,形成运动块在各个方向上的匹配,完成对火焰燃烧过程中,运动方向的准确估计。仿真结果证明,改进方法能对燃烧中的火焰运动方向做出准确估计,取得了满意的效果。     

航空发动机进气总温传感器测温误差研究

航空发动机进口总温测量的准确性是优化发动机控制率、保障发动机飞行安全的关键因素之一。针对影响传感器测量准确性的响应时间、恢复系数，通过空气动力学和热力学理论，分析出具体的影响因素，设计了多种结构模型，并通过热风洞试验、FloEFD软件建模和热流体仿真，从材料及结构上系统地提出了优化途径和改善办法并进行了验证，尤其是分析了双余度传感器的响应一致性误差并提出改善方法。研究结果为同类传感器的设计提供了参考和借鉴。     

Delineation and mapping of coal mine fire using remote sensing data – a review

Various countries around the globe face numerous hazards due to the burning of coal on the surface as well as below ground. Countries like China, India, United States of America (USA), Australia, Indonesia, and many other countries have reported the burning of coal fires, and thus it is the urgent need to control the coal fire propagation to prevent the loss of energy resources. Coal is a fossil fuel that has a tendency to catch fire for many reasons; spontaneous combustion being the most frequent reasons for its burning. Other factors leading to coal fire include forest fires close to coal seams, natural hazards, old mining techniques, and external heat sources. The review work demonstrates the application of various satellite data in fire detection and mapping. The literature reveals that remote sensing plays an important role in facilitating quick and complete delineation of coal mine fires. Many algorithms have been developed around the world for fire detection from different satellite data. A comprehensive demonstration of different algorithms along with their merits and demerits are outlined. Comparative performances of the different algorithms with their case studies are also explained. It can be inferred from the various literature that it is very difficult to select a particular sensor algorithm for generating global fire products. Suggestions are given to further explore the possibility of improvement of fire detection algorithms.     

航空发动机数控系统余度管理方法研究

传感器作为测量元件在航空发动机控制系统中具有举足轻重的作用,传感器信号的准确性直接影响到航空发动机控制系统的安全稳定工作。因此,应建立航空发动机控制系统传感器故障检测、隔离和重构系统,从而提高发动机控制系统的可靠性。对航空发动机控制系统的传感器解析余度算法进行了深入研究,提出了平均值表决算法、权重法表决算法、大值表决算法和小值表决算法共4类解析余度算法。其中,平均值表决算法和权重法表决算法最接近真实值,大值表决算法可确保安全,小值表决算法因无法确保安全故应用较少。根据项目实际需要,将这4类算法应用于数控系统余度管理方面,结果表明这4类算法均有效,并在各自领域发挥了重要作用。在MATLAB下的Simulink建立了相关装置的数学模型并进行了数字仿真,所设计的余度管理算法已经应用于实际项目中,对保证发动机的安全性和可靠性具有重要意义。     

Experimental and numerical modeling of the effect of solid surface on NOx emission in the combustion chamber of a water heater

A combined experimental and CFD modeling study of the turbulent non-premixed natural gas on a laboratory scale has been performed. Effect of solid surface enhancement in combustion chamber on the flame temperature and NO emission was investigated. The solid surface called as filling material (FM) was cylindrical and was placed coaxially in the center of combustion chamber. The temperature and NO distribution in the combustion chamber were compared for different geometries of the filling material. The diameters of the filling materials were 25 and 30 cm with two lengths of 20 and 40 cm. Experimental study has been carried out on a fire tube water heater. The flame temperature on the center line of the combustion chamber, gas temperature and NO emission in the combustion chamber were measured. The actual geometry of the fire tube water heater and the burner were modeled and then analyzed by the FLUENT code. Turbulent diffusion flames were investigated numerically using a finite volume method for the solution of the conservation and reaction equations governing the problem. The measured values were specified as the boundary conditions. The elemental analysis of the natural gas was taken as a mixture of hydrocarbon and air was the oxidizer. The standard k-ε model was used for the modeling of the turbulence phenomena in the combustor. The non-premixed combustion model was chosen. In the conserved scalar approach, turbulence effects were accounted for with the help of an assumed shape probability density function or PDF. The discrete ordinates (DO) radiation model was used for modeling of the radiative heat transfer in the combustion room. The model results were compared with the experimental results. The model results were in good agreement with the measurements. The filling material provided the recirculation of the cooler gases into the flame. The recirculation reduced the oxygen concentration in the flame and controlled the flame temperature. It was found that the filling material with the diameter bigger than the flame diameter increased the heat transfer rate in the back flow around the flame.     

自然燃烧火焰的快速仿真

从自然燃烧的火焰的现象出发,采用面向对象的方法,提出了一种基于粒子系统的自然燃烧的火焰的快速数值模拟算法.首先,讨论了形成火焰燃烧的动态场景图像的基本原理,给出了火焰图像与背景图融合的算法,并建立了用于火焰仿真的两种火焰颜色模型.然后,建立了用于火焰仿真的火焰粒子、火苗与火焰系统的面向对象模型,给出了各对象的燃烧行为的快速模拟方法.接着,对实现动感火焰的方法进行了讨论,指出了算法.最后给出了通过该文算法进行模拟实验的效果图.该算法准确度较高,速度快,效果较好.