航空滑油过滤器的数值模拟及其特性研究

采用计算流体力学（ＣＦＤ） 的方法建立网式航空滑油滤的数学模型。利用多孔介质模型来模拟滤网的阻力 效应,用多孔阶跃面代替滤网来模拟滤网的压降;应用离散相模型模拟过滤效率,在多孔阶跃面上应用用户自定义函数 （ＵＤＦ） 对颗粒进行捕集,对该模型进行计算,得到过滤器的三维内部流场分布及其压力损失和过滤效率与润滑油进口 速度的关系,为航空滑油滤的优化设计提供了参考。     

基于图像分析和野点检测的航空发动机磨损状态识别

研究了基于发动机滑油滤磨屑图像的磨损状态自动识别技术。首先采用最大熵法和数学形态学方法,提取滑油滤磨屑图像中反映磨损状态的特征量;然后采集反映正常状态的航空发动机滑油滤图像,通过图像分析与特征提取,构造出仅包含正常样本的训练样本集,最后用野点检测方法对训练样本进行学习,并使用遗传算法对野点检测参数进行优化,得到了滑油滤磨屑图像的正常域,并以此来识别航空发动机磨损状态的严重程度。开发了发动机滑油滤监控系统(engine oil filter monitoring system,EOFMS),实现了基于野点检测的磨屑图像识别功能,并利用实际航空发动机滑油滤磨屑图像进行了实验分析,结果验证了该方法的有效性。     

基于KPCA的航空发动机滑油滤磨屑图像识别

针对目前航空发动机滑油滤的检查仍处于目视定性检查水平,检查结果依赖人员的经验,既主观又无定量依据的现状,研究了基于图像识别的航空发动机滑油滤磨屑检测技术。首先构造了油滤图像检测硬件系统;然后提出了利用核主成分分析(kernel principle component analysis,KP-CA)对滑油滤图像进行特征提取的方法;最后,利用实际采集的滑油滤图像进行了实例分析,并与普通的主成分分析(principle component analysis,PCA)方法进行比较。结果表明,KPCA方法可以更为有效地提取出滑油滤图像的磨损状态特征,能够有效地提高发动机磨损故障预报的准确率。     

基于Fluent的纤维过滤器内部流场数值模拟

为了研究滤层结构和滤速对纤维过滤器过滤效果的影响,针对不同工况,运用计算流体动力学软件Fluent中的多孔介质模型对纤维过滤器滤层的边界条件和计算参数进行设置,对过滤器内部压力场和速度场进行数值模拟,对计算结果进行分析与讨论。以圆柱形滤层结构为研究对象,详细分析半径、厚度及滤速对过滤器内部流场的影响规律。结果表明,压力损失随滤速和厚度的增大而增大,近似呈线性关系;滤层上部滤速稳定,中下部速度波动大,半径对滤层压力损失和速度的影响较小。     

航空发动机油气分离器分离技术的研究及结构设计

油气分离器是航空发动机滑油系统的重要组成部分,离心式油气分离器分离效果最好,它主要利用离心力场将油液中的未溶气体分离出来.对某型航空发动机滑油系统中的油气分离器进行了油气分离技术的研究,建立了理论计算模型;并可根据对分离效果的要求,通过计算来初步确定油气分离器的各主要零部件的结构尺寸;并应用Unigraphics的二次开发工具,实现了离心式油气分离器转子的参数化设计.     

基于动态PCA与改进SVM的航空发动机故障诊断

为了对航空发动机进行高效地故障诊断,确保飞机的飞行安全,提出了一种基于动态主元分析和改进支持向量机的航空发动机智能故障诊断方法。该方法结合了动态主元分析(principal component analysis,简称PCA)在特征提取方面和改进支持向量机(support vector machine,简称SVM)在故障诊断方面的优势。动态PCA方法对所涉及的过程变量进行去噪、降维、消除相关性等预处理和特征提取,采用改进SVM方法将所得的特征向量进行故障诊断诊断。所提出的方法可解决航空发动机模型精度和传感器测量参数有限情况下的滑油系统故障诊断精度差、效率低和易误诊、漏诊等问题。以某型真实航空发动机滑油系统为例,对提出方法的有效性进行试验验证。结果表明,采用的动态PCA和改进SVM故障诊断方法能有效提高故障诊断正确率,实现航空发动机滑油系统故障诊断的效能,具有较好的应用价值与前景。     

基于Fluent的吸入粗水滤器冲蚀磨损数值模拟研究

吸入粗水滤器用于船舱底部机舱冷却水管路中固体颗粒物的过滤分离,本文基于Fluent软件对固体颗粒物对滤器的冲蚀磨损进行数值模拟研究。滤网结构采用多孔介质模型,固体颗粒物采用DPM离散相模型,对所述滤器进行了冲蚀磨损模拟计算。计算结果表明,在设定条件下,颗粒物对滤器壳体的最大冲蚀率随过滤介质流速、颗粒物质量流量的增加而增大,随颗粒物直径增加而减小。过滤器滤筒结构的改变对于颗粒物对滤器壳体的最大冲蚀率也有影响。     

某型航空发动机轴间轴承集油结构内的两相流动数值计算

为了分析某型航空发动机轴间轴承集油结构集油效率不高的原因,采用基于VOF模型和滑移网格技术的多相流数值计算方法,建立轴承集油结构的油气两相流三维瞬态仿真模型,分析集油结构的流场和滑油分布,揭示集油结构内的滑油运动规律和集油损失的机制,并给出了滑油流量对集油效率的影响。结果表明：集油结构中形成对转流动以及涡环,集油损失的原因主要是由于滑油油柱冲击保持架壁面后飞溅形成的油滴颗粒被旋涡带入油坝与收集器之间的狭缝,进而被甩出到轴承腔,导致集油效率降低;集油结构的集油效率与滑油流量无关,仅取决于自身结构。所研究的集油结构的集油效率仅为62%,须改进集油结构,以提高其集油效率。     

基于动态PCA与改进SVM的航空发动机故障诊断

为了对航空发动机进行高效地故障诊断,确保飞机的飞行安全,提出了一种基于动态主元分析和改进支持向量机的航空发动机智能故障诊断方法。该方法结合了动态主元分析(principal component analysis,简称PCA)在特征提取方面和改进支持向量机（support vector machine,简称SVM）在故障诊断方面的优势。动态PCA方法对所涉及的过程变量进行去噪、降维、消除相关性等预处理和特征提取,采用改进SVM方法将所得的特征向量进行故障诊断诊断。所提出的方法可解决航空发动机模型精度和传感器测量参数有限情况下的滑油系统故障诊断精度差、效率低和易误诊、漏诊等问题。以某型真实航空发动机滑油系统为例,对提出方法的有效性进行试验验证。结果表明,采用的动态PCA和改进SVM故障诊断方法能有效提高故障诊断正确率,实现航空发动机滑油系统故障诊断的效能,具有较好的应用价值与前景。     

多滤室过滤系统的设计及有限元分析

传统的过滤设备采用单一滤室、间歇过滤,这种工作方式连续生产能力低,自动化程度不高。本文设计了一种采用压差控制、高压反冲清洗滤网截留杂质的多滤室的自动过滤系统。在反冲洗过程中其他滤室不受影响。多过滤室过滤器阀体结构较复杂,通过计算分析并采用ANSYS进行有限元分析,验证了所设计结构尺寸强度的合理性。     

船舶压载水过滤器内部流场的数值研究

采用CFD软件对自动反冲洗过滤器内部流场进行模拟分析,滤网采用多孔介质模型,并对仿真结果值与过流试验值进行了比较。结果表明,仿真模拟结果值与试验值相差不大,证明了滤网多孔介质模型的仿真方法以及过滤器仿真结果的可靠性,并分析了过滤器内部流场情况,为自动反冲洗过滤器的优化设计与性能分析提供必要的理论依据。     

航空发动机燃油系统温升特性研究

为发挥航空发动机燃油的最大使用效益,充分利用燃油对发动机滑油及飞机交流发电机(IDG)滑油的冷却作用,利用多种分析方法对某型航空发动机燃油温升特性进行研究,给出了发动机典型工作状态下的燃油温升特性,并与试验结果进行对比。结果表明提出的分析方法能够有效的计算航空发动机各工作状态下的燃油温升特性。     

航空发动机应急滑油系统持续供油特性研究

为探究发动机应急滑油系统工作特性,以某型发动机空气引射式应急滑油系统为对象,将数值模拟与实验研究方法相结合,分析了应急滑油系统工作过程。通过非稳态计算获得了不同时刻应急油箱及引射油管内滑油相分布以及滑油消耗量、空气流量和持续供油时间,并分析了引射结构进出口压差对应急滑油系统工作特性的影响。通过对比给定油箱储油量情况下系统供油时间计算值与实验结果,验证了所采用分析方法的可靠性,为同类型航空发动机应急润滑系统的整体研究设计提供了参考思路和解决方案,具有重要的工程应用价值。     

高速空调客车车内粉尘分布特性的数值模拟

应用计算流体力学的数值方法和离散相模型模拟(DPM)的方法,仿真分析了高速空调列车在运行时滤网对头车内粉尘分布的影响,得出了客室内粉尘分布情况及加装不同参数的滤网后车内粉尘分布的变化情况。计算结果表明:车内粉尘的分布受紊流强度的影响,粉尘在空调送风口及废排风口等紊流强度较大的区域分布较均匀,而在座位下方和车厢边角处等紊流强度小的区域产生堆积;粉尘平均浓度随时间不断增大,900s后逐渐趋于平缓,加装滤网后使浓度显著下降;采取筛分粒径在粉尘分布质量中位径附近的滤网过滤能取得相对较好的过滤效果;其结果可为列车滤网的选取提供参考。     

航空发动机滑油系统LRU级故障树建模与分析

滑油系统是航空发动机的关键系统之一,一旦发生故障,严重影响飞行安全。滑油系统结构复杂,排故难度较大。对滑油系统进行LRU级故障树建模和分析,能够为快速定位LRU级故障源提供指导性建议。根据滑油系统工作原理、组成与运行特点,构建了以LRU级故障为底事件故障树模型,运用下行法求解故障树最小割集,采用不交化的最小割集表达式,计算滑油系统顶事件故障发生概率,以及滑油压力异常、油液污染、滑油消耗量大、滑油系统部件损坏等典型故障发生概率;在不交化最小割集矩阵中,与求顶事件概率相对应,分析LRU级故障树底事件概率重要度和相对概率重要度;通过概率重要度分析明确航空发动机滑油系统的易损部件,为日常维护与管理提供参考。     

过滤离心机的新型滤网──扁条滤网

本文分析了螺旋卸料过滤离心机采用衬网时，固定滤饼对过滤的不利影响及采用板状、条状滤网的不足，提出以扁条滤网来取代，彻底摒弃固定滤饼，以提高过滤速度，缩小滤网缝隙而扩大过滤离心机的应用范围。     

基于小尺度ECT传感器的滑油在线监测研究

针对国内航空发动机滑油在线监测技术落后的现状,对小尺度电容层析成像(ECT)传感器设计进行了研究。利用有限元分析软件Comsol和Matlab,对ECT传感器阵列电极的几何参数进行了优化,并通过静态和动态试验验证ECT应用于滑油在线监测的可行性。实验结果表明,该方法能够有效分辨物场中的不同介质,实时反映滑油介电常数的变化,利用小尺度ECT传感器可为在线滑油监测提供一种新型检测手段。     

海水过滤器内部压力场有限元分析

针对海水过滤器流量大、滤网易变形等特点,对过滤器内部流场的压力变化以及速度矢量进行了分析。利用计算流体动力学技术对海水过滤器内部流场建立模型,采用多孔介质模型模拟滤网的阻抗特性。分析结果表明,滤网产生变形主要是由于流体动压力对滤网的冲击以及滤网两侧存在静压力差所造成的,滤网的易变形区域主要发生在靠近出口区域以及与出口相对的滤网中部区域。     

航空活塞发动机滑油功能探讨

滑油是航空活塞发动机的血液,滑油应具有润滑、清洁、密封、保护和冷却等功能才能保证发动机的正常运转,对滑油这些功能进行探讨有助于你更好认识滑油对航空活塞发动机的重要性。     

某型航空发动机滑油泵供油级汽蚀的数值研究

滑油泵汽蚀是航空发动机滑油系统设计必须解决的问题。本文介绍了滑油泵汽蚀形成的机理,建立了基于两相流的某型滑油泵数值计算模型,通过计算成功预测了滑油泵供油级汽蚀发生的位置且与实验结果吻合较好;在此基础上,通过计算进一步获得了该型滑油泵在常见转速范围内空化的变化规律以及转速对泵性能参数的影响。