东航CFM机队发动机水洗工程分析

1.概述
　　由于当下民用航空发动机多采用大涵道比设计,发动机的吸气量比活塞式发动机大大提高。因此,外界环境空气质量对发动机性能及在翼寿命的影响也越发显现。建筑粉尘,砂石颗粒,工业废气及其他空气污染物均会对发动机气流通路内部件寿命产生不良影响。目前,针对在翼运行发动机,航空业内普遍采用,而且也是最有效的方法就是水洗清洁发动机内部气流通路,以恢复发动机EGT裕度,从而降低燃油消耗,延长发动机在翼时间,减少发动机核心热端部件进厂送修的报废率。     

航空发动机叶轮超高周疲劳寿命预测方法

为了预测航空发动机叶轮的超高周疲劳寿命,以某型叶轮为研究对象,研究叶轮叶片在不同载荷状态下的应力和疲劳寿命. 建立叶轮的有限元模型,通过仿真分析叶轮叶片在离心、气动载荷作用下的应力变化情况;考虑叶轮叶片的表面状态,修正应力结果;基于位错偶极子模型及相关理论,建立TC4材料的超高周寿命预测模型;结合修正交变应力和寿命预测模型,实现了航空发动机叶轮的寿命预测. 对比分析现有模型和该模型下的寿命预测结果,结果表明：2种模型在低、高周范围内预测寿命的变化趋势一致;利用该模型有效解决了叶轮疲劳寿命的预测问题,预测值较贴近测试寿命;叶轮表面状态对疲劳寿命的预测结果影响较大,因为考虑了表面状态,寿命预测结果更贴近测试寿命值.     

QFT在航空发动机MIMO鲁棒控制中的应用

利用QFT理论推导出非对角控制器控制律的求解公式,并提供了一个评价最优非对角控制律的工程指标,给出MIMO航空发动机控制系统设计方法和步骤,保证所设计的控制系统具有所要求的鲁棒稳定性和跟踪性能要求。将该方法应用于某型涡扇发动机控制系统设计,仿真验证表明,控制效果良好满足设计要求。     

军用航空发动机燃油与控制系统的分析和发展

本文对军用航空发动机燃油与控制系统的分析和发展方向进行阐述,随着电子技术的发展,科学技术的进步,从航空发动机燃油与控制系统近年来取得的进展来看,航空发动机燃油与控制系统发展潜力巨大,与过去的机械液压式燃油控制系统比较有很大的进步,军用航空发动机燃油与控制系统对发动机研制和发展影响巨大.     

NASA研发可提高发动机寿命和效率的先进陶瓷涂层

<正>美国国家航空航天局(NASA)正在研发可提高发动机寿命和效率的先进陶瓷涂层。通常,提升工作温度是提高航空发动机效率的有效途径之一,但目前航空发动机零部件使用的超级合金已经接近耐温极限。为了进一步提高寿命和燃油效率,NASA在航空发动机中使用了比超级合金更轻且更耐温的碳化硅陶瓷材料。但由于燃气中水蒸气的存在,碳化硅陶瓷材料易受腐蚀。为了解决该问题,NASA格林研究中心正在3m×1.8m的不锈钢舱中研究一项先进的涂层加工工艺,使用轻薄和     

基于LQR方法的航空发动机最优PID控制系统设计

本文采用基于LQR的PID控制算法,设计某型号涡扇发动机控制系统。在该算法中,其最优PID控制参数通过设计一线性二次调节器来获得。仿真结果表明,该方法设计的系统控制精度高、鲁棒性强,适于航空发动机控制。     

航空发动机整机振动分析与控制

针对航空发动机整机振动问题的复杂性和多样性,以整机振动的振源分析为出发点,总结国内外关于转子系统故障、气流激振、轴承故障、齿轮故障和结构局部共振等引起的整机振动的研究情况,结合航空发动机整机结构动力学、支承动刚度和连接结构刚度动力学设计的国内外研究情况,从整机振动的装配工艺参数分析、转子不同心度控制和转子不平衡量控制等几个方面,总结航空发动机整机振动的控制方法。然后,在分析航空发动机整机振动测试方法和标准的基础上,总结了航空发动机的转子动力学特性以及机匣支承的振动特性测试相关技术。最后,整理分析了航空发动机整机振动常用的故障诊断方法和常见整机振动故障的特征,为航空发动机的设计以及整机振动抑制技术提供了参考。     

汽油机怠速转速的模糊控制方法

为了提高怠速转速控制的稳态和动态特性 ,研究模糊控制方法在怠速控制中的性能 ,设计了一种汽油机怠速转速模糊控制系统 .介绍了怠速模糊控制系统的结构和工作原理以及模糊控制器的设计过程 .通过计算机仿真确定了控制系统的参数 .仿真和发动机台架试验表明发动机在稳态和动态情况下 ,怠速得到了精确的控制 ,模糊控制方法对发动机参数的变化具有一定的鲁棒性 .     

汽车自动离合器控制系统设计

与手动挡汽车相比,配备自动离合器的汽车具有减轻驾驶员操作强度、增加行驶安全性,并延长离合器使用寿命等优势。文章针对部分车辆自动离合器存在的问题,通过力学分析设计了一种新型的采用弹簧进行助力的自动离合器机构,对控制系统软硬件、离合速度控制策略、发动机控制方法等进行设计以实现离合控制目的。并在实际行驶的汽车上进行试验,以验证机构设计和控制系统设计的可行性和实际效果,证明可实现自动离合器控制系统运行平稳的设计要求。     

基于DSP的发动机恒转速控制系统的研究

在小型发动机性能测试平台中,重新设计了电涡流测功机的控制系统,采用双闭环恒转速控制系统对发动机进行恒转速控制,解决了单环控制性能不佳的问题。介绍了系统的组成和设计,运用双闭环控制提高了控制系统的稳定性,并采用TM S320LF 2407 DSP芯片以提高系统的控制和处理能力。此外,着重介绍了DSP控制软件的具体设计方案,包括软件结构流程、中断处理、功能函数的介绍及控制算法的编写,为同类设计提供了一个良好的DSP软件解决方案。     

航空发动机主轴承定寿方法的研究

探讨了现有航空发动机主轴承定寿方法存在的各种不足，在此基础上提出了加速寿命试验方法；建立了应用加速寿命试验方法的理论基础；拟定了航空发动机主轴承加速寿命试验方案     

一种基于单片机的小型涡喷发动机控制系统

介绍了一种航空用小型涡轮喷气发动机控制系统的设计原理、实现方法和软硬件构成等。     

基于3d打印的航空发动机及反推演示系统设计与制作

航空发动机作为飞机的"心脏",其结构复杂,零部件较多,为了更好的认识和理解发动机及其反推系统工作原理可以简化其细节构造制作动态演示模型.以三维制图软件简化设计了典型格栅式反推涡扇发动机,并利用先进3D打印技术打印了涡扇发动机整体结构.研制了丝杠正负减速电机驱动电路板控制反推系统工作.该模型完整的演示了航空涡扇发动机反推系统的工作原理,同时也是3D打印技术在民航教学领域里创新性的应用,对发动机课堂动态展示起到良好的作用.     

汽车发动机电子控制系统的神经网络诊断技术

以发动机电子控制系统为对象,记录发动机运行过程的各种数据,研究基于BP神经网络和RBF神经网络的发动机电子控制系统传感器的故障诊断方法,并将主成分分析方法和神经网络相结合设计发动机电子控制系统诊断神经网络;借助流行的汽车OBDⅡ自诊断协议,组建发动机电子控制系统的诊断数据采集系统,并记录实验发动机电子控制系统工作时系统的输入、输出数据,进行诊断神经网络的训练和诊断网络系统的评价。     

基于DSP的Fuzzy-PID发动机怠速控制应用

为了有效改善发动机怠速工况下经济性与排放性,考虑怠速工况的非线性、时变性和不确定性等因素,采用怠速Fuzzy-PID控制算法,利用Simulink和Stateflow工具对Fuzzy-PID发动机怠速控制系统进行建模仿真.结果表明该Fuzzy-PID控制器,有良好的实时性、抗干扰性和鲁棒性.同时为解决控制系统的实时性能,在硬件设计上采用功能强大的可编程定点DSP控制芯片TMS320F2812,来实现信号处理与控制功能.     

多点喷射汽油机自适应控制系统

研制了一种多点汽油喷射微机自适应控制系统。该系统以发动机转速、节气门开度确定发动机的供油量,以转速信号作为反馈实现空燃比的自适应控制,能自动适应控制系统本身使用工况及其环境的变化,降低油耗或提高发动机的动力性。介绍了控制系统的控制方法、理论、设计和实验结果及其分析。     

一类拟线性伪双曲方程解的存在性

研制了一种多点汽油喷射微机自适应控制系统。该系统以发动机转速、节气门开度确定发动机的供油量,以转速信号作为反馈实现空燃比的自适应控制,能自动适应控制系统本身使用工况及其环境的变化,降低油耗或提高发动机的动力性。介绍了控制系统的控制方法、理论、设计和实验结果及其分析。     

单燃料天然气发动机缸内直喷技术研究

将175F汽油机改造为一台单燃料缸内直喷天然气发动机,并设计了以80C196KC单片机为微处理器的控制系统,探讨了控制电路设计、控制参数匹配及控制策略制定等问题.通过发动机台架试验,检验了控制系统设计及控制方法的有效性,其结果是满意的.用准维双区燃烧模型,以理论计算和实验相结合的方法对燃烧特性进行了研究,揭示天然气燃烧特性,理解燃烧机理,分析了各种结构参数、运行参数对发动机性能的影响,预测发动机参数变化后各性能参数的变化规律,减少试验工作量,为发动机研制开发提供指导.     

航空发动机试车台的气动流场探索和分析

航空发动机室内试车台设计是一项复杂的系统工程,航空发动机试车台的气动流场状态对发动机的正常运行有直接影响,为了提高航空发动机的使用质量,设计人员在明确试车间内均匀性指标和稳定性指标的同时,还应该结合实际发展状况设计合理的进排气通道,减少航空发动机试车台上存在的问题,为航空发动机的正常运行提供动力保障,因此进一步加强对其的研究非常有必要.基于此本文分析了航空发动机试车台的气动流场相关方面.     

基于区域极点配置的航空发动机LPV鲁棒控制器设计

针对航空发动机飞行包线内复杂热力循环参数引出的多变量鲁棒增益调度控制下的参考指令动态跟踪问题,提出了一种基于区域极点配置的多变量LPV鲁棒变增益控制方法。利用雅克比线性化方法建立发动机多项式LPV模型,用于描述发动机在一定条件下的动态性能。然后根据上述模型,基于线性矩阵不等式的区域极点配置方法,提出具有H_∞鲁棒性能的LPV输出反馈控制器设计方法。通过将闭环系统的极点配置在所期望的位置,以满足控制系统的动态性能。采用网格法将依赖于调度参数的Lyapunov函数转化为常值Lyapunov函数并理论上保证系统稳定性。以某型涡扇发动机为研究对象进行仿真验证,仿真结果表明:与未加入区域极点配置的LPV控制器相比,基于极点配置的设计方法使控制系统具有更好的动态响应特性。同时,该方法实现了对控制指令的精确跟踪,系统阶跃响应的调节时间不超过1.6 s,超调不大于1%,对控制期望的稳态跟踪误差在0.1%以内,符合发动机控制系统技术要求。