航空发动机零部件防火性能研究及适航审定探索

依据中国民航规章《航空发动机适航规定》CCAR 33.17防火条款,对某型航空发动机管路和箱体部件进行了防火试验。通过对试验数据进行分析,提出影响发动机零部件防火性能及试验成功的三个关键因素:部件内存留工质体积;工质流量;部件腔内压力。在此基础上,对适航审定过程中防火试验判据要素进行了研究,并对航空发动机零部件防火设计展开了探索。     

航空发动机吸雨吸雹适航审定符合性研究

中国民航规章《航空发动机适航规定》CCAR 33.78要求,航空发动机吸入雨水和吸雹后不发生熄火或喘振,没有不可接受的机械损伤和功率或推力损失。本文对遭遇雨和雹之后对航空发动机的影响进行了分析,同时对发动机吸雨和吸雹后的试验判据进行了研究,对3%持续功率/推力损失和10%功率/推力退化的实质内涵进行了分析并给出了明确的定义。在对国外型号的认可审查中, FAA及EASA局方接受了本文所提出的功率/推力损失和功率/推力退化定义,并完善了符合性证据。     

航空发动机扭矩特性适航规章分析

随着航空发动机技术的发展和对适航安全性认识的深入,国外适航规章愈加完善,我国的适航研究显得更加迫切。本文分析了FAA25部361条款的四个版本,并分析了历次修订的原因及背景,可为发动机扭矩适航工作人员提供借鉴。     

航空发动机涡轮流场仿真与涡轮功计算

针对航空发动机涡轮功热力分析法的不足，将计算机流场仿真与力学分析相结合，推导出了单位时间内燃气对涡轮做功的计算公式，并进行了仿真计算。结果表明，该公式不仅与燃气流场参数有关，还与涡轮转速、几何结构等有关，更适合于涡轮特性分析与结构设计。     

瞬态多循环CFD航空发动机模型的耦合数值传热研究

往复式内燃机中的温度分布对其磨损和热效率有较大影响。由于不均匀的材料特性、不同的几何形状、不同的热负荷和流动条件使得使用涵盖热传递数学模型的简单分析变得不可行。基于CFD航空发动机数值稳态传热模型实现对外表面传热系数的计算,并开发了两个瞬态耦合模型——一个用于温度分布、一个用于发动机的瞬态缸内过程,其中包括燃烧和燃料运输子模型。该模型的研究旨在减少瞬态温度平衡计算时间的方法,并在不同区域中研究温度分布,为发动机壁开发提供了理论支撑。     

低散热发动机表面传热研究的一种新方法

本文探索了一种低散热发动机陶瓷涂层表面传热的实验研究方法－表面温度法。通过实测低散热发动机燃烧室陶瓷涂层表面的瞬态温度与平均热流，可较准确地计算低散热发动机陶瓷涂层表面的局部瞬态热流。文中着重介绍了陶瓷涂层表面瞬态热流的具体求解方法。     

一种转叶式发动机的初步设计和研究

介绍了国内外小型内燃机的研究发展现状和存在的问题，研究了转叶式发动机的结构和工作原理并设计了独特的行星机构，总结了转叶式发动机存在的问题。最后指出：转叶式发动机是一种新颖独特的发动机，能适合特定场合的应用，具有研究价值和应用前景。     

低散热发动机表面传热研究的一种新方法

本文探索了一种低散热发动机陶瓷涂层表面传热的实验研究方法─—表面温度法。通过实测低散热发动机燃烧室陶瓷涂层表面的瞬态温度与平均热流，可较准确地计算低散热发动机陶瓷涂层表面的局部瞬态热流。文中着重介绍了陶瓷涂层表面瞬态热流的具体求解方法。     

航空发动机涡轮后温差异常的分析及处理

航空发动机在台架试车过程中常出现涡轮后测温铠装电偶与64点校准电偶间的测温差值超出设计规定的故障。本文通过理论分析与数值模拟,指出此故障主要源于温度场分布特征与电偶位置分布间的不匹配;提出了调节整流支板进气口的改进措施。经试验试车验证,此改进方法简单有效,对发动机的可靠性没有影响。     

几种常见涡轮增压器噪声及其控制

本文简单阐述了涡轮增压器开发过程中几种常见的噪声,对其音谱特征,辨别方法,产生机理和控制方法进行了描述,为涡轮增压器降噪开发提供参考。     

增压柴油机瞬态排放仿真平台

提出了针对于欧洲瞬态测试循环(ETC)的典型工况建模思想,并引入复合瞬变率作为输入变量建立了瞬态排放神经网络模型,建立了增压柴油机瞬态工况全程仿真平台.通过对不同EGR率下十三工况排放和不同瞬变率变负荷工况排放的模拟,验证了该仿真平台的准确性和泛化能力,其稳、瞬态排放验证性模拟差异率分别低于3%和4%,瞬态排放泛化性模拟趋势相同,峰值差异率在8%以内.该平台完全适用于以控制策略开发为目的 ETC典型工况的瞬态模拟.     

CA6DE1-21K柴油机瞬态工况NOx的排放特性

试验研究了CA6DE1-21K柴油机在恒转速变转矩和恒转矩变转速瞬态工况下NOx的排放规律．研究结果表明，在恒转速变转矩瞬态工况中，NOx瞬态排放值低于其在稳态工况下的排放值，且与转矩变化率的变化关系不大．在恒转矩变转速瞬态工况中，中低负荷时NOx排放值随着转速变化率的升高而上升，而在中高负荷时，工况的变化率对NOx排放影响不大。     

高增压汽油机爆震的可视化研究

基于一台单缸可视化汽油机研究了缸内的爆震现象。通过调节发动机运行参数及运用高速摄影技术,在更大的观测视角内拍摄了缸内不同强度爆震的火焰发展过程。试验所记录的图像信息结合缸内压力数据,为爆震形成的原因及强烈爆震中大幅度压力振荡波的产生提供了分析依据。研究发现:末端气体自燃引起的轻微爆震与强烈爆震的压力振荡和火焰图像明显不同;爆震自燃点的发展模式影响了缸内压力波的震动幅度,诱发强烈爆震的自燃点接近缸壁区域,但并非壁面点火。自燃点可形成自燃反应锋面的扩散,其传播路径受到主火焰与缸壁的限制。     

增压柴油机加速性提升的摸索

通过对一款增压机械泵柴油机加速性的测试,摸索飞轮转动惯量、废气涡轮增压器、低速零气压扭矩等对柴油机加速响应性的影响规律.试验结果表明,降低飞轮转动惯量、合理匹配增压器、提高低速零气压扭矩等有利于提升柴油机的加速性;柴油机的加速性和自由加速烟度存在折衷（tradeoff）关系.     

直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声机理

通过测量瞬态工况与稳态工况燃烧噪声的各种影响参数,研究气体动力载荷及燃烧压力高频振荡对燃烧噪声的影响机理．瞬态工况的壁面温度、喷油压力、针阀升程最大值和针阀开启持续时间均高于同负荷、同转速的稳态工况,导致瞬态工况滞燃期、燃烧始点和喷油量与稳态工况相比产生差异,引起燃烧压力、庄力升高率及高频压力振荡频率和幅值发生变化．结果表明,瞬态工况与同负荷、同转速的稳态工况相比,着火延迟期缩短,但每循环喷油量增大,燃烧噪声增大．     

激光微造型柴油机缸套的试验研究

采用激光微造型加工技术,在某柴油机气缸套工作表面上,加工出规则的交叉网纹型微观形貌.其表面评定参数优于传统平台网纹缸套,网纹沟槽清晰、分布均匀,网纹沟槽的深度和一致性增加,缸套表面平整,增加了承载面积.而装机试验表明,装配激光微造型缸套的柴油机工作正常,各性能参数稳定,缸套和活塞环之间摩擦学性能优于平台网纹珩磨缸套,发动机机油消耗比采用后者时降低了48.1%,活塞漏气量下降了49.2%.     

车用乙醇汽油对电喷汽油机性能影响的实验研究

在电控汽油机参数未作任何调整的情况下,实验研究了汽油机燃用乙醇汽油对发动机经济性和动力性的影响。研究表明：电控汽油机改燃乙醇汽油后,部分负荷时汽油机的功率和转矩有所降低,但全负荷时汽油机的动力输出不变;与普通汽油相比,乙醇汽油的燃油消耗率增加5％～10％,而且汽油机的经济区范围变窄;但能耗率会有所改善,在怠速工况下,乙醇汽油会降低汽油机的CO、HC和NOx排放;乙醇汽油对汽油机性能的影响与空燃比控制策略有关。     

柴油机最高燃烧压力测量装置的选型与使用

主要介绍一种进口的气缸最高燃烧压力测量装置的选型过程及使用方式。采用这种装置可以实现多缸柴油机气缸燃烧压力峰值的准确测量,为发动机负荷评估及燃烧分析提供可靠数据,在柴油机出厂调定过程中发挥重要的作用;且具有工作可靠,操作简便,经济性好等特点。     

PA6柴油机消磁工况下瞬态特性的仿真研究

用Matlab／Simulink建立了一个基于充满一排空法的PA6柴油机瞬态工作过程模型,用此模型对PA6柴油机调速器、涡轮增压器和进排气管等系统对消磁脉冲的响应进行了分析。分析表明,该模型对稳态工况和瞬态工况都具有较好的预测能力。由此可以提出柴油机在消磁工况下各系统的相应改进方案。