基于 AMESim 的航空燃油柱塞泵特性仿真

针对柱塞倾斜安装的某型航空燃油柱塞泵进行运动学分析,首先基于坐标互换法建立柱塞运动方程,然后采用 AMESim 软件构建柱塞泵模型,最后仿真分析柱塞倾角和转子转速对柱塞泵运动特性、流量特性及压力特性的影响。仿真结果表明,相同工况下柱塞倾角对流量的影响小于转子转速,但斜柱塞结构能增大柱塞行程,增加泵的供油量,适度改善柱塞泵的流量脉动情况。     

一种新型变压差燃油计量装置实验平台设计

为了研究一种新型变压差计量装置的时频域动态特性。论文在研究分析变压差计量装置双变量控制要求及控制规律的基础上,给出了一种基于PXI硬件系统与LabWindows/CVI开发环境下的变压差计量装置实验平台设计方法,最后对变压差计量装置进行了时域及频域的实验验证分析研究。实验结果分析表明,变压差计量装置在时域特性测试条件下,超调量均为0,动态调节时间最大不超过2秒,稳态误差小于1%。在频域特性测试条件下,截止频率为6Hz,截止频率处的相角裕度为100度,幅频特性在低频段接近0dB。以上实验测试结果表明,该实验平台能够满足变压差计量装置的实验研究需求,并且在实现变压差计量装置的控制方面具有良好的动静态控制品质。     

航空发动机燃油柱塞泵计算机辅助设计方法

针对现有航空燃油柱塞泵实验设计方法的不足,给出了一种计算机辅助设计方法。首先采用坐标互换法建立燃油柱塞泵的二元运动模型;然后使用AMESim仿真软件建立柱塞泵的模块化仿真模型;最后进行了柱塞泵的运动仿真分析和性能仿真分析。通过某型航空燃油柱塞泵的试验和仿真对比研究表明:性能仿真数据与试验数据十分吻合,能够反映柱塞泵实际工作性能。说明辅助设计方法是可行的、有效的。     

航空齿轮泵序贯加速寿命试验方法研究

针对航空发动机燃油齿轮泵寿命试验时间长、所需样本量多的问题,提出了序贯加速寿命试验方法。该方法首先建立了航空齿轮泵的加速寿命模型并推导了加速系数;其次给出了航空齿轮泵一般意义下的序贯抽样方案及判定边界;最后得出了航空齿轮泵序贯加速寿命试验判定方法,并结合算例给出了判决图和判决表的具体应用。结果表明,该方法减少了试验时间和样本量。     

高速重载齿轮泵壳体热流固耦合仿真

新一代高性能发动机所采用的高速重载燃油齿轮泵工作条件愈加恶劣,使得燃油齿轮泵壳体在泵内部高压流体载荷和高温热变形下工作失效问题突出。综合考虑了热流固三种因素,基于有限元数值模拟方法进行了齿轮泵壳体在极限工况下与热流固单向耦合条件下的工作强度仿真分析。首先,基于传热原理进行了壳体稳态温度场的分布规律研究,通过对壳体在热载荷和压力载荷共同作用下的静态响应进行了求解;其次,进行了齿轮泵壳体在极限工况下的内流场仿真分析,计算得到了齿轮泵内部油液压力载荷和轴承支反力载荷对至壳体对应区域的流固仿真边界;最后,在校核壳体在极端工况下的强度基础上,分别开展了考虑与不考虑热载荷下的壳体流固热单向耦合仿真分析。仿真结果表明：考虑热载荷后的壳体变形增大了约30%,应力增加了6%,热载荷对壳体结构的强度影响突出,是影响壳体刚度的关键因素。     

核主泵系统高温液态铅铋润滑导轴承流体动力学特性分析

铅铋轴承是新一代核电站二回路主循环系统重要组成部分,用于支撑整个转轴系统。针对轴承存在的动力学特性和润滑机制尚不清晰等问题,建立铅铋轴承流体动力学模型,研究间隙、转速、偏心率和有无环形导流槽对铅铋轴承液膜流体动力学特性的影响,揭示压力峰值与转速、偏心率和间隙的变化关系,探明间隙对动压效应形成规律的影响。研究结果显示环形导流槽对承载力和摩擦因数的影响远小于无环形导流槽,最大压力随着转速、偏心率的增大而增大,随着间隙的增大而减小,最小压力与最大压力结果相反。研究结果为新型高温液态金属润滑轴承设计研发及国产化提供了理论依据。     

航空柱塞泵液压关死与冲击仿真研究

为了研究柱塞泵柱塞腔内油压变化规律,避免产生液压关死与液压冲击现象,以对称偏转安装和开三角形槽结构形式的分油盘为研究对象,以AMESim仿真软件为平台,建立对应分油盘的AMESim模型。通过参数设置,对柱塞腔内压力变化进行仿真分析,与对称安装结构形式的分油盘下柱塞腔内压力仿真结果进行对比,证明对称偏转安装和开三角形槽的分油盘结构能有效避免液压关死与冲击发生。基于AMESim的仿真研究,分析灵活方便设计周期短,对于设计新型结构分油盘具有重要意义。     

一体式航空燃油离心泵内流场数值模拟

采用多块拓扑结构和八叉树格式构建的混合网格,通过数值计算对某型诱导轮与叶轮一体式离心泵内流场性能进行了分析研究,仿真结果表明:不同计算工况下仿真数据与试验数据扬程值误差小于1%、效率值误差小于5%,即所使用的数值方法能够准确地模拟该型离心泵性能和内流场。进一步的仿真分析表明:一体式叶轮进口长度较大使得各个流量工况下离心泵叶轮内压力有明显的非对称性;隔舌处叶轮通道内压力变化最为剧烈,且在大流量工况下压力低于其它流量压力;叶片压力侧固定位置处有低速团的产生,叶片背力侧入口附近也容易产生低速流团。     

航空旋板泵结构多约束优化设计

给出了一种航空旋板泵的结构尺寸优化设计,以航空旋板泵体积模型为基础建立了结构尺寸优化设计的目标函数;并根据旋板泵主要部件尺寸、受力及性能约束建立了旋板泵结构尺寸优化设计问题的多个约束函数;最后利用该方法对某型航空旋板泵进行了结构尺寸优化设计,并采用遗传算法在MATLAB中进行了仿真.仿真算例表明:优化设计方法能够在性能不变的情况下使旋板泵的体积减小14.66％,可为航空旋板泵的结构尺寸优化设计提供参考.     

航空增压离心泵内流场性能数值研究

研究航空发动机燃油泵优化设计问题,为了提高高转速、大增压条件下航空燃油增压离心泵的性能,根据内流场性能给出了一种航空增压离心泵的设计方法。首先对离心泵的主要结构参数进行设计,然后建立内流场仿真前所需的控制方程,进而采用UG建立离心泵的三维模型,并采用ICEM软件对离心泵的过流部件进行网格划分;最后通过fluent对所设计的离心泵进行了内流场数值仿真分析。仿真计算数据表明,所设计的增压离心泵性能满足设计指标,可以达到预期设计目标。