脉冲爆震发动机模型机爆震室壁温分布试验研究

利用TVS2000-MKⅡ热成像仪,在脉冲爆震发动机原理性试验模型上,对爆震燃烧室在多循环工作状态下的外壁面温度分布进行了实验研究。发现爆震室外壁面温度分布呈现从前到后逐渐升高的趋势,距推力壁近的区域上升斜率大,距推力壁远的区域上升斜率趋缓,并在爆燃转变为爆震后的区域内温度梯度较小,壁温分布热平衡时间随爆震频率的升高而减小,且基本上呈线性关系。同一轴向位置处,壁温随爆震频率的升高而升高,并呈线性关系,同一爆震频率下,不同轴向位置处,壁温随时间的变化规律基本相同。     

考虑多参数影响的增压发动机现象学爆震预测模型

针对发动机概念设计一维性能仿真优化阶段爆震约束问题,使用末端混合气自着火延迟期积分法,提出一个同时考虑温度、压力、废气再循环(EGR)率和空燃比影响的爆震预测模型。在一台带冷却EGR系统的增压汽油机上进行爆震试验,使用滤波法和图像处理方法提取爆震特征。采用绝热压缩求解每个爆震循环末端混合气温度,并探讨比热比的影响及比热比求解方法对末端混合气温度的影响。结合多岛遗传算法对爆震模型系数进行标定,并与经典模型就预测性能进行对比。结果表明,提高进气温度或加浓混合气都会减小混合气比热比,而引入冷却EGR则会增加混合气比热比。采用定比热比得出的末端混合气温度会大幅高于变比热比得出的末端混合气温度。Douaud模型预测误差随EGR率增加而增大,而考虑多参数影响的爆震模型预测性能较好。     

跨音轴流压气机动叶的三维弯掠设计研究

对一单级跨音轴流压气机中的动叶分别进行了前掠和正弯设计的参数研究,并根据研究得到的弯、掠动叶气动性能变化规律对动叶进行了前掠和正弯联合的三维设计,同时对动叶中部截面的叶型进行了二维设计以弥补弯掠动叶中部性能的降低.最终设计的跨音级性能显著提高,级最大效率提高3%,失速裕度提高40%,同时压比有所增加.数值计算结果表明,前掠和正弯叶片都可以使叶顶激波位置移向下游,降低激波强度,减轻叶顶激波与边界层和泄漏涡的作用.弯掠动叶控制激波强度和端壁流动的能力更加突出.     

基于Delaunay三角网的水轮机模型效率计算

提出一种新型求取水轮机模型综合特性曲线中随机插值点的效率方法,将水轮机综合特性曲线中等效率叩线类似为等高线,利用VB处理数据,将采样点单位统一后构建Delaunay三角网,应用三角形内插法可较精确地求得综合特性曲线中各随机插值点的效率.     

基于Simulink的柴油机仿真计算程序的研究及界面设计

在柴油机工作过程分析的基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了柴油机的稳态仿真计算程序,实现了柴油机每个模型程序的模块化,并以某型增压柴油机为研究对象,对其不同的负荷进行仿真计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了编写的Simulink仿真程序的准确性。在此基础上,应用MATLAB提供的GUIDE界面设计环境,对Simulink仿真程序进行了GUI人机交换界面的设计,可通过GUI界面来控制Simulink程序以及参数的设置,并能够方便的显示出不同工况下的仿真计算结果,程序应用更加灵活快捷,提高了仿真计算的效率。     

多循环PDE模型机爆震室壁温分布数值模拟

分析了两相多循环脉冲爆震发动机工作过程中爆震室内、外壁换热特性,建立了爆震室壁温分布计算模型。采用ANSYS的瞬态热分析模块,对一脉冲爆震发动机模型机在不同工作频率下,内、外壁若干位置处温度随时间的变化规律进行数值模拟。研究发现,脉冲爆震发动机(PDE)外壁面温度随工作时间的增加连续升高,内壁面温度振荡上升,但两者的变化规律基本相同;内、外壁温度分布存在一个热平衡时间,该时间随爆震频率的升高而减小;热平衡时刻,外壁面温度分布呈现从前到后逐渐升高的趋势;同一轴向位置处,外壁面温度的平衡值随爆震频率的升高而升高,但升高幅度随爆震频率的增加而略有减小。     

基于增压发动机耦合仿真的涡轮性能预测模型研究

针对发动机排气管来流条件下涡轮一维性能预测模型进行深入研究,建立脉动与空间不均匀来流条件下涡轮性能预测模型,该模型预测得到的涡轮流通能力与试验误差小于2.0％.将该模型与发动机性能预测模型耦合,开发增压发动机自主性能仿真软件,试验验证结果表明发动机整机的性能预测误差小于3.5％.基于该模型,进一步构建了涡轮与发动机耦合...     

基于Petri网的内燃机零部件设计生产效能计算与优化模型

内燃机零部件的设计生产效能是影响其计划任务按时、按质和按量完成的重要因素。本文分析了影响内燃机零部件的设计生产效能的综合因素，给出了确定其设计生产效能的一般过程，并基于Petri网建立了内燃机零部件的设计生产效能计算仿真模型。最后，针对具体实例进行分析和仿真，结果证明了模型的可用性和可信性。     

设计初期燃气轮机可靠度的模糊预计模型

提出一种带置信因子的广义梯形模糊数及其一致性判据,进而从评价集、权重赋值和单因素评判三个方面改进现行的模糊综合评判方法.然后,据此建立一种在设计初期可以借助专家经验得到不同置信水平下的燃气轮机可靠度的模糊预计模型.通过工程案例说明其具体的应用方法,并得到了较为合理的预计结果.     

基于Galerkin法的汽轮机转子热应力在线计算模型

导出一种在线监测汽轮机转子热应力的计算模型.首先采用Galerkin有限元法,导出转子瞬态温度场,再根据温度场结果计算转子热应力.仿真试验表明:该模型计算速度快,计算精度高.并且这种二维离散模型,可以进一步用来计算转子的轴向热胀差.同时,该模型还可用于其它具有类似边界条件的二维轴对称体的工程实际换热问题,如燃气轮机、发电机转子等.     

基于高精度模型的热气机振动响应计算分析研究

主要介绍了基于高精度模型的某型热气机振动响应计算分析研究。对比分析了热气机曲轴箱不同网格尺寸、不同连接方式对模态频率计算的影响,通过模态试验确定了其网格尺寸和连接方式。建立了该型热气机的有限元模型,将多体动力学计算的激励力施加至有限元模型,计算得到关键节点的振动加速度值,并基于时域和频域对比了关键节点振动响应的计算值与实测值,验证了计算结果的准确性,为进一步优化热气机的结构提供了依据。     

微转子发动机的三区准维模型燃烧计算研究

分析了微转子发动机的燃烧特点,在双区准维模型的基础上引入壁面熄火区,提出了三区准维模型.编制了适用于微转子发动机燃烧的计算程序,计算了三区准维模型和双区准维模型下的微转子发动机燃烧过程.通过对计算结果与U. C.Berkeley试验数据比较分析,说明了三区准维模型的合理性.