轴流压气机旋转失速建模与检测II: 基于北航低速压气机试验台的实验研究

轴流压气机旋转失速和喘振的提前检测对于提高压气机工作效率和稳定性具有重要的意义.本文以北京航空航天大学航空发动机重点实验室的低速轴流压气机实验台为研究对象,基于确定学习理论及动态模式识别方法,开展旋转失速初始扰动近似准确建模和快速检测研究.首先,在压气机机匣壁面周向布置多个动态压力传感器,获取压气机失速前和失速先兆的动态压力信号,基于确定学习理论对旋转失速初始扰动的内部系统动态进行建模;其次,基于以上建模,利用微小振动故障检测方法实现对旋转失速的离线和在线提前检测.实验结果表明,本文所提方法能够在不同转速情况下,提前0.3 s~1 s实现对旋转失速的实时在线检测.     

小孔节流结构对径向静压空气轴承承载力的影响

建立小孔节流径向静压空气轴承的计算模型,利用ANSYS CFX软件数值模拟方法计算轴承承载力,并通过实验验证数值计算的准确性;分析节流孔径、节流气腔直径和气腔深度对轴承承载力的影响规律。结果表明：利用CFX计算小孔节流径向静压空气轴承承载力的方法是可行的,可以有效地分析气体在小孔节流结构内的复杂流动;小孔节流结构参数对轴承承载力影响较大,随节流孔径增加,承载力先增大后减小,随节流气腔直径和气腔深度增加,轴承承载力均先增大后基本保持稳定。     

南翼山构造主要地质特征及油气成藏模式

南翼山构造位于青海省柴达木盆地西部北区,属于西部坳陷区茫崖凹陷南翼山背斜带上的一个三级构造,地面构造面积620km~2,该构造20世纪50年代经勘探证实为油田。南翼山构造通过半个多世纪的勘探与开发,目前油气产量逐年上升,本文通过总结该构造的石油地质特征来阐述其油气形成的地质特点,为南翼山构造的下一步油气勘探开发展示美好的前景。     

柴达木盆地马海平顶山地区断裂活动与油气运聚

柴达木盆地马海平顶山地区目前发现的油气藏主要沿着马仙断裂带分布，断裂活动与油气运聚之间存在密不可分的关系。本文通过最新解释的三维地震资料，分析了断裂的平面、剖面展布特征，进一步通过构造演化剖面厘定了断裂活动的主要时期，最终结合烃源岩、流体包裹体研究成果，论述了断裂活动与油气运聚之间的配置关系。马仙断裂作为主要的油源断裂沟通了生烃坳陷，而沿着马仙断裂派生的一系列断裂体系，构成了主要的构造圈闭。马仙断裂形成时间较早，早期为正断裂，晚侏罗世-白垩纪发生构造反转。一系列派生的断裂体系形成时间较晚，为喜马拉雅运动中晚期构造活动的产物。这一时期是构造圈闭形成的主要时期，也是油气大规模运移的时期，是该区油气成藏的关键期。通过研究为该区指明了下一步勘探的主要方向，应该立足于断裂带，力求沿着断裂带寻找有效圈闭，发现新的油气藏。     

柴达木盆地北缘侏罗系对比及含油气系统(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

柴达木盆地北缘是一个老油区,中、下侏罗统是主要烃源岩.通过区域研究,将侏罗系划为3统4组,即下侏罗统小煤沟组,中下侏罗统大煤沟组,上侏罗统红水沟组和采石岭组,其中大煤沟组可细划分7段.对钻遇侏罗系的38口井逐次进行了划分和对比,总结了下侏罗统、中侏罗统的沉积特征.在此基础上划分出下侏罗统含油气系统和中侏罗统含油气系统,提出冷湖-南八仙弧形构造带、鄂博梁构造带为勘探有利区.     

轴流压气机旋转失速建模与检测:基于确定学习理论与高阶Moore-Greitzer模型的研究

喘振和旋转失速是轴流压气机研究领域中重要而困难的问题. 本文基于确定学习理论及动态模式识别方法提出一个旋转失速初始扰动 近似准确建模和快速检测的方法. 首先,基于高阶Moore-Greitzer模型（Mansoux模型）,利用确定学习理论提出一个对旋转失速初始扰动的内在系统动态的近似准确建模方法;其次,基于以上近似准确建模,利用 动态模式识别方法提出一个对旋转失速初始扰动的快速检测方法. 基于MIT的Mansoux-C2模型仿真研究验证了 所提方法的有效性. 最后,在北京航空航天大学航空发动机重点实验室的低速轴流压气机试验台上开展了试验研究. 通过对低速轴流压气机试验台参数进行测量,得到基于北航低速轴流压气机试验台的Mansoux模型. 通过对基于北航试验台Mansoux模型进行仿真研究,验证了所提方法的有效性.     

低雷诺数下二维扩压叶型设计方法研究

本文通过数值模拟方法,对低雷诺数叶型设计方法进行了初步探索。结果表明,对于低来流马赫数,在叶型弯角一定的前提下,适当增大中弧线前段的曲率,减小吸力面曲线前段的曲率,可以有效的抑制流动分离。     

柴达木盆地马海平顶山区断裂活动与油气运聚

柴达木盆地马海平顶山地区目前发现的油气藏主要沿着马仙断裂带分布，油气的运移和聚集与断裂活动之间的关系密不可分。通过最新解释的三维地震资料，分析了断裂的平面和剖面展布特征，通过构造演化剖面厘定了断裂活动的主要时期，最终结合烃源岩、流体包裹体等研究成果，论述了断裂活动与油气的运移和聚集之间的配置关系。形成时间较早的马仙断裂早期为正断裂，在晚侏罗世一白垩纪发生反转，是马海平顶山地区主要的油源断裂；形成时间较晚（喜马拉雅运动中、晚期构造活动）的一系列派生的断裂体系构成了主要的构造圈闭。喜马拉雅运动中、晚期构造活动时期既是构造圈闭形成的主要时期，又是油气大规模运移时期，因此是马海平顶山地区油气成藏的关键期。研究认为，马海平顶山地区下一步勘探方向应立足于断裂带，沿断裂带寻找有效圈闭。     

柴达木盆地西部地区构造演化的裂变径迹揭示

近年来,裂变径迹技术在研究沉积盆地的热历史、山脉的隆升速率、沉积盆地的物源分析、构造抬升及热演化以及测定活动断层的活动年龄等方面都得到了广泛的应用,但是用该方法来研究构造运动-热事件期次和发生时间的则很少。为此,采用该方法研究了柴达木盆地西部地区中新生代以来的构造运动学过程。实验样品采自柴达木盆地西部11口钻井的岩心,所选样品均位于渐新统顶部和中新统底部地层。对样品中的磷灰石和锆石矿物进行年龄测定后发现,磷灰石的测定年龄在距今8~13 Ma之间,与地层的年龄一致;而锆石的测定年龄在距今45~150 Ma之间。通过分析磷灰石和锆石的裂变径迹年龄数据,得出结论认为：柴达木盆地西部地区中生代末期以来发生了两次大规模的构造事件,分别发生在距今60~100 Ma之间和距今35 Ma以来,对应着柴达木盆地西部坳陷燕山运动以来的主要构造运动阶段。     

室内发动机试车台推力校准的数值研究

运用数值模拟手段实现了额定状态、最大状态和全加力状态下某室内发动机试车台推力的气动校准,并初步验证了计算准确性。结果表明:数值计算较好地模拟了室内发动机试车台内气流的流动情况,各部分修正阻力在变化趋势和数值范围上合理可信;大流量状态下进气冲量对推力校准的影响最为显著,喷口阻力和进气道附加阻力也有一定的影响。