基于遗传算法的压气机叶片的多目标三维优化

为了提高轴流压气机的效率,需要研究一种新的高性能的转子叶片.采用人工神经网络与遗传算法寻优相结合的方法对某单级轴流压气机亚音速叶片进行三维叶片型线优化设计.优化目标是尽可能的提高转子叶片的总压比、流量和等熵效率.优化仿真结果显示,流动分离区明显后移,损失显著降低,等熵效率提高了0.48%,同时总压比和流量也都得到了提高,优化叶片的气动性能较原型叶片明显提高.结果表明,优化方法能很好的完成亚音速叶片的优化设计,是获得低损失高效率性能的叶片的有效途径.     

跨音速轴流压气机叶片造型及数值仿真

针对跨音速轴流压气机的多圆弧叶片.提出了一种基于锥面展开面的叶片造型方法.设计了某型压气机第一级转子,通过三维粘性流计算软件NUMECA对此孤立转子进行了性能仿真,仿真结果与实验结果符合较好;分析了叶型厚度分布对转子性能的影响:采用标准厚度分布对叶片重新生成,并与多圆弧叶片进行了对比,结果表明用标准厚度生成的叶片更薄一些,性能也更佳;同时当叶型最大厚度的位置后移时,转子的稳定工作范围变宽,效率略有降低.     

压气机性能衰退和清洗恢复仿真研究

针对于压气机叶片表面积垢的研究,清洗能在一定程度上可恢复压气机的性能.但清洗后性能恢复程度研究很少.针对压气机性能衰退和清洗恢复进行研究,采用仿真方法,根据仿真得到压气机叶顶间隙和粗糙度增大后性能衰退的特性曲线.对于叶片积垢情况,分析了积垢对压气机流通能力的影响,在此基础上改变叶片粗糙度对叶片积垢和清洗进行特性仿真,通过对比压气机叶片清洗前后的压比和效率参数,以及流场中流速、总温的变化,证明清洗后可以使压气机的性能恢复.说明实验对比为压气机性能衰退和清洗恢复研究提供参考依据.     

某型发动机改型压气机盘结构强度分析与优化

首先对某型发动机改型压气机盘的初始设计进行了强度分析;由于不能满足强度要求,对其进行了结构优化设计,并对优化后的轮盘进行了应力计算,并考虑叶片的影响,建立了叶盘结构有限元模型进行了强度计算,计算结果表明该轮盘均可以满足强度要求,从而为某型发动机的改进设计提供了重要参考依据。     

基于特性方程的离心压气机的性能仿真

详细分析了空气在离心压气机中的流动机理,基于特性方程建立了一种能够达到设计精度要求的快速简单的离心压气机数学模型,模型中计及离心压气机内出现的各种损失。性能仿真模型具有速度快,适用于大量计算等优点。用Modelica语言和Dymola编译器实现了离心压气机的性能仿真。采用建立的数学模型对Chevis离心压气机的性能进行了模拟,并把仿真结果同实际性能曲线进行了比较。结果表明,采用建立的性能仿真数学模型能够模拟离心压气机性能,并能够实现非设计转速小流量工况下的性能仿真,为设计离心压气机提供了一个有力的工具,具有重要的参考价值。     

某大型无人机实时仿真系统的快速原型设计

针对某大型无人机建立无人机、舵机、传感器的数学模型,在MATLAB/Simulink环境下建立无人机仿真系统快速原型模型并进行优化,将仿真系统快速原型模型自动转化为可执行的应用程序,并直接加载到目标仿真计算机上运行,最后进行仿真验证并对系统的功能和性能进行测试;仿真结果表明,快速原型技术在降低无人机仿真系统设计难度、缩短设计周期的同时,能够满足飞行仿真试验对无人机仿真系统的实时性和可靠性要求。     

航空快速电磁阀的设计和仿真研究

根据某小型发动机控制系统改型需要设计了小电压、小流量快速电磁阀取代原有的液压调节阀,以动态电磁方程为基础对其核心的电磁部分进行了参数设计计算;并以流量连续方程和力平衡方程为基础建立了整个电磁阀的微分形式的数学模型,由MATLAB中的simulink软件直接进行仿真研究和参数分析。研究结果表明:所设计的快速电磁阀,响应速度快,工作稳定、控制精度高,完全满足设计要求,证实了方法的有效性和准确性;直接由微分方程仿真的方法既避免了惯用的小增量线性化对非线性系统的影响,也能实时修正非线性元件和系统的非线性参数,对工程动态设计、反设计、优化提供了依据。     

分布实时仿真系统数据库设计与性能优化

仿真应用领域的不断扩展,使得数据库在仿真系统中的作用越来越突出.文中从分布实时仿真系统的实际结构和工作流程出发,结合航天领域的航天器仿真中数据库建设的实际工作,研究了满足系统要求的数据库功能及数据特点,并由此将数据库分成仿真模型库、设计方案库和仿真试验库三部分,采用面向对象设计方法,着重从仿真试验库的设计出发,实现了数据库原型.最后从几个方面对数据库设计过程中的性能优化进行了简要讨论.     

单级轴流压气机数值仿真研究

压气机作为发动机推进系统的关键部件,部件的性能对发动机多项性能指标有决定性的影响.为了提高发动机的稳定性,需要对压气机数值模型进行研究.采用计算流体力学方法,空间离散格式采用二阶精度的高精度数值格式来求解雷诺平均的N-S方程.通过数值仿真数据和公布的通用压气机实验数据对比,在压气机数值计算中得到与实验一致的结果,并分析了湍流模型和动静叶交接面对压气机总性能数值计算的影响.结果表明,选择适当的模型可以使数值仿真更接近实验结果,对工程应用有一定的指导作用.     

导引头仿真测试一体化设计方法与研究

导引头仿真与测试是导引头研制和生产过程中的关键技术验证手段和操作流程.传统的导引头仿真和测试是两个比较独立的系统,由于缺乏必要的系统集成,仿真与测试不利于及时高效地迭代分析.为了降低成本、提高设备利用率,提出了一种仿真测试一体化设计方案.该方案按照功能集成化设计思路,以LabVIEW RT为运行环境,在RT-LAB实时仿真平台基础上建立了一个包含测试环境设定、转台运动控制等功能的仿真测试系统,实现了导引头数字仿真、半实物仿真以及导引头性能测试等功能.经过实践验证:该仿真测试一体化系统配合良好、操作方便、扩展性好,能够进行导引系统快速反复设计、逐步优化和调整.