液体火箭发动机涡轮泵真实转速信号提取

以液体火箭发动机涡轮泵为研究对象,设计抗干扰滤波电路,将转速原始信号中高频干扰滤掉,将真实信号提取出来,并按照试验系统要求把输出信号变成方波,频率保持一致.与现有预处理仪的对比试验表明,设计的电路各项性能均优于现有预处理仪,可以应用到试车系统中.     

基于PXI技术的涡轮泵实时状态监控演示系统设计

针对某型火箭发动机地面试车时间短、工作转速高、且不可重复的特点,根据开放性、有效性和可靠性的系统设计原则,采用PXI技术和虚拟仪器技术,设计了一套涡轮泵实时状态监控演示系统.该系统为评定涡轮泵健康状态、诊断发动机故障奠定了基础.     

基于模糊神经网络的液体火箭发动机振动检测

液体火箭发动机振动检测涉及部件振动数据的收集、振动特征的抽取与度量以及度量结果的决策。基于模糊神经网络提出了一种发动机振动故障检测的基本系统。这种技术的吸引力在于：神经网络采用可变模糊集代表发动机工作模式，自然地提供了反映故障程度的有用信息；神经网络的离线学习算法可以从训练样本中提取振动知识；神经网络的监测算法不仅能正确预报故障，同时也能对新的振动信息进行在线学习。实验研究结果表明：模糊神经网络可以成功地用于泵压式液体火箭发动机热试车的振动故障检测。     

诱导轮非对称空化流动数值计算和试验研究

诱导轮是液体火箭发动机涡轮泵的重要组成部件。诱导轮在工作过程中经常伴随不同程度和模式的空化,由空化引起的流动脉动和机械振动对涡轮泵的工作特性和可靠性影响较大。非对称空化是存在于涡轮泵扬程下降过程中的一种复杂流动现象。利用可视化试验系统和数值仿真计算对某低温介质涡轮泵扬程下降过程中的诱导轮非对称空化流动特性进行了研究。对比分析试验观测和数值计算结果发现,诱导轮中非对称空化是导致涡轮泵扬程下降的一种激发因素。利用可视化试验系统和数值计算对由非对称空化引起的流动不稳定性及其对应关系进行了系统的研究。     

发动机试验测量系统现场校准技术研究

主要叙述了液体火箭发动机试验测量系统校准现状,针对液体火箭发动机试验专用测试系统的特点,研究了现场多通道校准技术,制定了发动机试验专用测试系统的现场校准方案。     

火箭发动机涡轮泵转子系统的动力学设计

对新一代可重复使用火箭发动机涡轮泵转子系统动力学设计的若干问题进行了研究.以公理设计理论为指导,探索并实现了转子动力学性能计算软件的设计,运用该软件对不同类型轴承支承的涡轮泵转子系统进行了动力学设计计算.其中固有特性的设计包括对滚动轴承、滑动轴承支承的转子系统的临界转速与稳定性计算分析,动力响应设计方面重点介绍了不平衡偏心激励下的非线性动力响应分析.计算结果表明,在火箭发动机中用动静压滑动轴承取代滚动轴承是可行的.     

诱导轮空化流场数值计算及实验研究

诱导轮是一种经过特殊设计的轴流泵叶轮,在航天运载系统和能源领域中有广泛的应用。诱导轮的抽吸性能很大程度上受流场空化的影响。涡轮泵的外特性参数与诱导轮内空化密切相关,诱导轮内空化的产生及变化是涡轮泵扬程下降的根源所在。以某低温液体火箭发动机诱导轮为研究对象,采用数值计算和可视化试验手段揭示了诱导轮内空化产生和变化的规律,及其与涡轮泵外特性参数的对应关系,从微观角度解释了诱导轮内空化模式与涡轮泵宏观外特性曲线的定量对应关系。对空化流场的数值计算方法和可视化试验台的搭建及测试手段进行了详细的介绍,数值计算结果与可视化试验结果吻合良好,表明实际的数值方法对诱导轮空化流场计算实用可行。     

二阶多重同步挤压变换及其在涡轮泵信号处理中的应用

液体火箭发动机涡轮泵振动信号在变工况情况下表现出非平稳和强噪声特性,为特征频率分量提取带来困难。针对该问题,首先,提出二阶多重同步挤压变换(second-order multisynchrosqueezing transform, SMSST)时频分析方法,完成了数学推导并证明了其收敛性。在此基础上,提出基于自适应带通滤波与脊线提取的转频分量提取方法。用仿真信号对SMSST方法进行验证并与传统方法比较。最后,将基于SMSST的转频特征提取方法应用于发动机转速辨识和故障诊断,并用实际数据进行验证。结果表明,与传统时频分析方法相比,SMSST具有更高的时频分析精度。提出的方法可以提供有效、可靠、冗余的转速测量手段,并且该方法可以支撑故障早期预警。     

基于小波变换的多尺度主元分析在传感器故障诊断中的应用

讨论了多尺度主元分析方法在传感器故障诊断中的应用问题.为了解决传统的多尺度主元分析方法不能实现对传感器故障的全面检测问题,本文结合小波变换在相关传感器信号的各个尺度上建立主元分析模型,使这种方法能够同时检测到低频故障和高频故障.实际应用中设计了固定窗长的移动窗口,根据最后一个尺度系数计算残差空间的平方预报误差统计量进行故障检测;在检测到传感器故障后,再采用传感器有效度指标这种具有定量辨识标准的参数对故障传感器进行辨识.最后,通过液体火箭发动机试车台液氢供应系统的传感器故障诊断验证了这种方法的实用性和有效性.     

关于涡轮分子泵的安全使用问题

本文叙述了关于涡轮分子泵安全使用的一些技术问题.首先对涡轮分子泵的构造特点作了介绍,其次对涡轮分子泵的故障类型、损坏原因,进行了分析.最后从设计和使用上的安全对策进行了讨论,以便更好的使用涡轮分子泵.