详细的碳烟成核和氧化模型

建立了适应多种燃料计算的考虑多种多环芳烃(PAH)二聚反应的初始成核模型以及考虑碳烟尺寸变化引起的有效碰撞系数动态变化的氧化模型.提出了将任意大小碳烟模糊分解到典型碳烟空间的简化计算方法,避免了由于考虑多种PAH二聚反应引起的计算量增大的问题,同时实现了与分级气溶胶模型的兼容和匹配.乙烯和航空煤油Jet A-1的算例表面新模型能够改善碳烟浓度的预测精度,特别是碳烟浓度峰值的数值预测结果.     

基于机理数据协同驱动的重型燃气轮机 控制系统参数解析余度构建研究

针对重型针对重型燃气轮机控制系统传感器解析余度的构建问题,提出了一种机理数据协同驱动的控制系统 参数解析余度构建方法。首先基于重型燃气轮机工作原理,建立参数的机理模型;然后引人网络架构搜索法 得到最优前馈神经网络结构,通过前馈神经网络训练机理模型的误差,得到数据驱动模型,将其作为机理模 型的补偿部分,补偿部分提高了参数解析的精度。仿真结果表明本文提出的参数解析方法的有效性,用该方 法可获得精准的解析模型。 燃气轮机控制系统传感器解析余度的构建问题,提出了一种机理数据协同驱动的控制系统 参数解析余度构建方法。首先基于重型燃气轮机工作原理,建立参数的机理模型;然后引人网络架构搜索法 得到最优前馈神经网络结构,通过前馈神经网络训练机理模型的误差,得到数据驱动模型,将其作为机理模 型的补偿部分,补偿部分提高了参数解析的精度。仿真结果表明本文提出的参数解析方法的有效性,用该方 法可获得精准的解析模型。     

高线速度石墨密封多物理场耦合特性

高线速度运行的石墨密封常伴随着高热量的摩擦磨损,为了满足航空发动机轴承腔高线速度和低压差工况的密封需求,基于四瓣式石墨密封,建立多物理场耦合分析模型,并通过实验结果比对验证计算模型的准确性;通过多物理场耦合分析,研究高线速度和低压差工况下石墨密封的流场、温度场及结构场特性。结果表明：封严气体在周向槽及密封环段搭接处压力不平衡,流速分布不均且在流场出口附近紊乱;泄漏量随着密封线速度的增大而减小,随着密封压差的增大而增大;密封环温度、变形和应力都随着密封线速度的增大而增大,温度场对密封环结构影响最大;封严气体能减轻密封环变形,但气体力会增大密封环的应力值;摩擦热对密封结构影响显著,尤其在环段搭接和防转销处。     

高压比离心压气机设计及试验验证

单级离心压气机在中小型航空燃气涡轮发动机中得到了广泛的应用,为了探索高压比离心压气机设计技术,本文利用离心压气机设计系统完成了一台单级压比5.2的离心压气机设计,突破了跨音速离心叶轮、紧凑式扩压器设计关键技术,总结了高压比离心压气机设计方法,并在高速压气机试验台上完成了试验验证,结果表明,该离心压气机内流流动参数分布合理,各项性能完全满足设计指标要求。     

基于CO-DAC反应机理简化的非预混射流火焰的大涡模拟

为了研究自相关自适应化学(CO-DAC)在湍流燃烧中的特性,计算了湍流非预混射流火焰Sandia FlameD的大涡模拟,使用了GRI-Mech 3.0详细化学反应机理以及CO-DAC简化方法.计算结果与实验值的对比表明,使用详细化学反应机理和CO-DAC机理简化,可以有效捕捉湍流火焰瞬时结构;可以根据燃烧场的特性,自适应地减少化学反应计算量,有效提高计算速度;可以准确模拟火焰的速度、温度分布特性;可以准确模拟火焰中重要中间组分和自由基的组分分布.     

串行分级燃烧器柔和燃烧的实验研究

提出采用串行分级燃烧器来研究柔和燃烧,在该燃烧器中,第一段产生的烟气与燃料空气快速混合,在第二段中发生柔和燃烧.用实验方法将烟气量、当量比对柔和燃烧的影响进行了研究.测量了燃烧器出口温度、CO和NOx排放以及OH-PLIF分布图像.结果表明第一段烟气通过影响掺混段出口处温度、氧浓度以及速度来影响OH分布和污染排放特性....     

湍流非预混燃烧数值模拟的代数二阶矩模型

湍流燃烧数值模拟是研究燃烧的一种重要手段,采用的湍流燃烧模型是否恰当直接影响最终结果的准确性。在湍流燃烧中,化学反应速率不仅取决于当地的组分浓度和温度,而且与组分的湍流脉动也有密切关系。通过对湍流燃烧模型进行探讨,发现代数二阶矩模型（ASOM）能综合考虑湍流和反应动力学因素的影响,而且比其他复杂的模型简单。研究将组分混合速率对化学反应速率的影响在一个修正的代数二阶矩模型（RASOM）中进行考虑,更准确地计算出化学反应速率。为了验证模型的准确性,RASOM模型被应用到Sandia实验室测量的甲烷-空气非预混燃烧（Flame-D）的数值模拟中。模拟得到的结果与实验结果以及修正的涡破碎模型（EBU-A）和原ASOM模型的结果进行了对比,发现RASOM模型的效果较好。     

某型涡喷发动机快速起动特性分析及试验研究

为研究某型低压油泵体制涡喷发动机的快速起动特性和供油匹配方法,设计了起动方案。针对该起动方案,基于对发动机快速起动特性及影响因素的分析,获得了供油规律的匹配方法,并利用快速起动模拟试验系统对该供油匹配方法进行了试验验证。研究结果表明:缩短点火前供油时间能有效降低由于积油燃烧而对起动加速性造成的不利影响;起动初期的加速率与初始油门量呈正相关,但此阶段应着重考虑点火的最佳油气混合比;压力雾化喷嘴和蒸发式喷嘴供油的切换点选择在低转速阶段时,对发动机的起动性能影响较小;简单阶跃式增油方式可满足快速起动后期的转子加速要求,油门阶跃点应匹配在发动机进入高转速阶段;起动后期采用合适的二阶油门量可进一步优化起动特性。     

基于数据驱动的重型燃气轮机多模融合建模方法研究

针对重型燃气轮机建模问题,通过分析某电厂GE9FA重型燃气轮机的实际运行数据,将其工作过程 按阶段划分为盘车清吹、共同加速、独立加速、全速空载和负载调整5种模式,提出一种基于非线性有源自回 归（NARX)模型和神经网络架构搜索（NAS)方法的新型多模融合建模方案,并采用线性插值方法解决数据采 样周期和控制周期异步的问题,实现了燃气轮机全流程的高精度建模,验证结果说明了所提出方法的正确性 及由此构建的模型的有效性。     

基于直流辉光放电等离子体的气体压力传感器

研究了一种基于直流辉光放电等离子体原理的气体压力测量方法,设计了一种等离子体压力传感器,并对该传感器的放电维持电压与气压之间的关系进行了稳态及动态标定实验.稳态标定实验结果表明,50μm间隙适用于气压量程0.4～2.0atm(1atm=101325Pa),220μm适用于气压量程0.5～5.0atm,此时电流选取在3.0～5.0mA之间.动态标定实验在激波管实验台上进行,结果表明等离子体压力传感器和参考Endevco压阻式传感器的上升时间基本一致,均为1μs;且通过计算动态传递函数可得,该等离子体压力传感器及其电源、电子电路系统的固有频率为146.6kHz,未来可以为航空发动机、冲压发动机严苛高温环境及超高速流动中的高频压力脉动信息的获取提供支撑.