微小型涡喷发动机进气畸变压力场测试及数值仿真分析

基于某微小型涡喷发动机平台,开展发动机进气总压畸变压力场测试,将试验结果与经校验的数值仿真计算结果进行对照,确定了该试验方法的可行性.通过对进气道渐缩段的数值仿真,探讨了微小型涡喷发动机尺寸效应所带来的二次畸变的影响.结果 表明:该测量方法能够较好地评估小型涡喷发动机的抗畸变能力;进气渐缩段对进入压气机的畸变存在较大影...     

涡喷发动机动态模拟试验台测控系统设计

针对涡喷6、7和涡喷13发动机主、加力燃油调节器的动态模拟试验台，设计了试验台测控系统。介绍了系统的组成、硬件设计、软件设计和系统的应用。测试结果表明，该系统具有测试精度高、可靠性好、操作和维护方便等特点，可用于涡喷发动机的科研和教学。     

进气畸变对发动机压缩系统稳定性影响的数值模拟

介绍了一种在发动机环境下评定航空燃气涡轮发动机压缩系统稳定工作边界的数学物理模型。研究了进气畸变对航空燃气涡轮发动机压缩系统稳定工作边界的影响。对总压畸变进气条件下压气机稳定工作边界的变化进行了计算分析,结果表明进气总压畸变对发动机稳定性有很大的影响,使得压气机稳定工作边界在压气机的特性图中向右下方移动,降低了发动机的喘振裕度。主要数学物理模型可以正确地反映发动机压缩系统的工作状况,用它判断发动机不稳定工作点的重复性和灵敏度都比较好。     

基于进气道总压畸变试验的插板数值模拟研究

通过数值计算方法研究了进气道插板式总压畸变试验技术。在已有试验数据的基础上,应用数值仿真的手段模拟了插板扰流后的流场特性,分析了插板后不同位置的流场结构和畸变度。通过和试验数据对比,得出计算结果在AIP截面和试验结果在趋势上吻合良好,数值上则存在较大差异。在插板后异于AIP截面,存在能满足周向总压畸变指数与试验值相当的截面,从而可通过插值处理,计算出不同进口马赫数对应的计算截面,对试验进行初步预估。     

某小型涡喷发动机主轴可靠性分析

建立了某无人机用小型涡喷发动机主轴有限元模型,对该主轴进行有限元分析,得到该主轴的应力分布;采用蒙特卡洛与响应面相结合的方法,利用ANSYS软件,对该主轴进行可靠性分析,得到了不同概率下的主轴应力分布;这种方法可为发动机其它部件可靠性分析提供借鉴。     

某无人机用涡喷发动机安装节设计分析

运用CATIA建立安装节的三维模型,基于ANSYS软件进行有限元分析。依据某无人机用涡喷发动机安装节在无人机发射、开伞和着陆三种工况下的受力情况,对该安装节在这三种工况下进行了强度分析。通过飞行验证结果显示,该安装节强度设计满足使用要求。这种基于ANSYS的发动机安装节强度计算的方法可以为其它相似结构的计算提供借鉴的方法。     

适用于微型涡喷发动机的高速永磁发电机的设计优化

优化微型涡喷发动机中高速永磁发电机的设计能够增强微型涡喷发动机的使用性能。基于此,本文从设计优化意义展开论述,详细阐述了定子设计优化、转子设计优化、尺寸优化设计、最优结果计算分析这几项高速永磁发电机的设计优化过程,希望能够为微型涡喷发动机设计水平的发展提供助力。     

RTOS在涡喷发动机控制系统中的应用分析

本文介绍了RTOS在微型涡轮喷气发动机控制系统当中所发挥出的作用。这项控制系统在对事物的处理过程中呈现出比较复杂,能够当下反应出问题,提供给了人们的依靠性能更强的系统,通过对这一内容的使用能够有效地提升开发的工作效率。     

内燃机切向进气道进气数值模拟研究

配气机构作为内燃机的重要组成部分,对内燃机整体性能有着很重要的影响。随着内燃机技术的不断发展,国内外关于内燃机的研究也不断细化,其中对配气机构的设计及性能分析也提出了更高的要求。本文以直喷式柴油机为研究对象,模拟进气道中气体的流动情况。建立进气道气体流动的物理及数学模型,利用Fluent软件对切向进气道进行气体流动模拟,在考虑不同结构及尺寸的前提下,对切向进气道的充量系数及速度场进行分析和比较。通过数值模拟分析不同因素对进气道性能的影响,优选设计合理的进气道尺寸,总结切向进气道的结构特点,得出进气道结构对进气道性能的影响,为进气道结构设计提供理论依据。     

某小型涡喷发动机扩压轮结构可靠性分析

以扩压轮的材料参数为控制变量,考虑扩压轮工作温度和离心力的耦合作用,基于响应面法,计算了某无人机用涡喷发动机的压气机扩压轮的结构可靠性,得到扩压轮的可靠性指标,判断其可靠性水平。计算时,编制接口程序调用ANSYS软件进行强度分析,实现可靠性计算的自动化,提高了分析效率。这种响应面法和ANSYS软件相结合的计算思路,可为其他热端旋转部件的可靠性分析提供借鉴。     

基于伺服机构模拟装置的仿真模型分析

伺服机构是控制系统中关键的控制执行机构，其组成较为复杂且成本较高，测试试验时流程繁琐，不利于重复测试。提出一种用于仿真的伺服机构模拟装置，主要用于替代价格较为昂贵且工作寿命有限的真实伺服系统，可模拟伺服系统极限工作状态和特性变化范围，重点对实现该模拟装置的仿真模型进行分析论述。伺服机构模拟装置由一台伺服控制器和一套主要以NI公司硬件为基础的PXI总线控制器作为硬件平台，其中， PXI总线控制器用于模拟真实伺服系统其他硬件特性和负载特性。伺服系统的系统仿真模型主要包括控制算法模块、执行机构模块、能源模块、负载模块，其中，控制算法模块运行于伺服控制器中，执行机构模块、能源模块、负载模块运行于PXI总线实时测控系统中。通过开发的模拟装置各部分软件对控制器及其硬件板卡进行各种操作，以满足系统的需求。通过对系统性能测试结果分析，全部数据满足相关技术指标要求，与真实产品测试结果相比相差较小，能够满足使用要求。     

体积力模型在模拟轴流压气机进气畸变中的应用

该文推导了跨声速轴流式压气机的周向平均体积力模型,并在商用软件Ansys CFX上搭建了数值计算平台。该平台将代替叶片对流体作用力和做功量的周向体积力模型以源项的形式添加到Ansys CFX的三维控制方程中,发展形成了一种更加高速有效的压气机进气畸变数值计算方法。采用该计算方法进行NASA Stage 37单级跨声速压气机全流道模拟,计算了在70%设计转速、均匀进气工况下的压气机性能特性和流场分布,并与实验结果进行对比分析。结果表明,两者能很好地吻合一致,验证了计算方法的可行性和计算结果的准确性。在此基础上,采用该计算方法对该压气机在周向进气畸变条件下的性能和流场进行了预测,模拟结果也很好地反映了畸变来流对压气机特性的影响。     

无人机涡喷发动机减速器齿轮三维有限元分析

建立某无人机用涡喷发动机减速器齿轮系的三维有限元模型和齿轮啮合模型,利用该模型进行了瞬态模拟计算,得到了电机齿轮与小齿轮、大齿轮与主传动齿轮啮合过程的瞬态应力分布和安全系数,为减速器齿轮系结构的设计和分析提供了理论依据。该齿轮系已成功应用于某型涡喷发动机的减速器,强度满足要求,这种基于ANSYS的三维瞬态有限元分析可为其它齿轮传动结构的分析提供借鉴。     

一种小型液体计量装置的设计

针对水泥沥青砂浆搅拌车用添加剂液料品种多、单批量小且对各种物料的配比要求较高的特点,设计了一款结构简单、计量准确、加工方便、造价较低的液体计量装置,本装置对水泥沥青砂浆搅拌车成本的降低有一定实用意义.     

整体涡旋流畸变对轴流-离心组合式压气机喘振特性影响的数值研究

为研究整体涡旋流畸变对轴流-离心组合式压气机喘振特性的影响,本文采用气腔模型来研究压气机出口的容腔效应,分别模拟了均匀进气以及不同旋流强度的正向及负向整体涡旋流畸变作用下,组合式压气机的喘振过程。研究发现,正向整体涡旋流畸变作用下,离心叶轮进口截面近盘侧存在强度较大、范围较广的正向旋流,一定程度上抑制了叶轮内的流动分离;相反地,负向整体涡旋流畸变作用下,离心叶轮进口截面近盘侧存在强度较大、范围较广的负向旋流,使叶轮内的流动分离加剧甚至引发回流,使得压气机系统进入深度喘振工况。正向整体涡旋流畸变的旋流强度越大,组合式压气机的喘振圈及喘振频率越小;负向整体涡旋流畸变作用下,旋流强度越大,喘振圈越大、喘振频率越高。     

畸变进气条件下压入式矿用对旋主通风机失速机理研究

为了揭示畸变进气条件下,压入式矿用对旋主通风机内部非定常流动特性及失速机理,将分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)方法和出口节流阀函数相结合,对对旋风机三维全流道内的流动进行数值模拟与分析.结果表明:在节流阀系数为0.8的开度下,两级叶轮区域均出现了失速扰动,且扰动的起始位置均发生在叶...     

应用C型风室装置进行风机进气试验的数值模拟与分析

采用理论分析与CFD数值模拟相结合的方法,研究和探讨了进气风室试验装置与进气风管试验装置测试结果产生误差的机理与修正方法。尝试通过理论计算的方法对进气风管与进气风室试验装置间的试验误差进行了修正,将修正后两者的误差控制在工程误差范围内,对风室试验与风管试验结果进行类比分析和修正提供理论参考。     

平行双插板测点布局对稳态周向畸变指数的影响

基于对双侧弦月形平行可移动插板畸变模拟器流动的数值仿真,采用在AIP面上进行空间采样的方法模拟试验方案中的总压测量,研究不同周向均匀测点布局对畸变图谱捕捉能力以及稳态周向畸变指数测量结果的影响规律,获得了合适的周向均布测点数和周向非均匀改进的测点布局,得到较优的测量布局方案。     

畸变进气条件下矿用对旋主通风机旋转失速机理研究

为了揭示畸变进气条件下压入式矿用对旋风机的旋转失速机理,基于分离涡模拟方法与节流阀模型,对旋风机内部的非定常流动开展了数值模拟与分析。结果表明：对旋风机两级叶轮内的失速起始扰动均为“突发型”,均首先发生于叶顶区域,但前级叶轮较后级叶轮更早地进入旋转失速状态。后级叶轮叶根区域也同样出现了扰动,但该处扰动是独立产生和发展的。另外,两级叶轮内失速团的传播均是通过相邻叶片通道流入的反流与本叶片通道流出的反流所引起的失速团扰动强度沿叶轮周向的变化来实现的,前级叶轮内失速起始扰动与失速团的传播速度分别为叶轮转速的60.9%和35%,后级叶轮内二者的传播速度分别为叶轮转速的55%和46%。     

点火式LPG发动机数值模拟与仿真分析

针对点火式LPG发动机进行了缸内燃烧过程的三维数值模拟,研究了LPG发动机在稀燃状态下的燃烧特性。使用FIRE软件,分析了点火提前角、压缩比以及燃烧室结构对LPG发动机燃烧过程中缸内、温度、累积放热量、已燃燃气质量分数以及NO质量分数等参数的影响,探索出对LPG发动机燃烧过程的影响规律,为LPG发动机设计以及性能试验研究提出方向性的建议。