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融合蜂群优化航空发动机自适应PID控制
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作者 陈宇寒 肖玲斐 卢彬彬 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期229-235,共7页
针对传统人工蜂群算法收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺点,提出了一种改进的融合蜂群(HABC)算法,从选择机制、邻域搜索机制和解向量的多样性3个方面改进了蜂群算法的寻优性能。针对航空发动机控制系统,基于HABC算法设计了一种在线自适... 针对传统人工蜂群算法收敛速度慢、容易陷入局部最优等缺点,提出了一种改进的融合蜂群(HABC)算法,从选择机制、邻域搜索机制和解向量的多样性3个方面改进了蜂群算法的寻优性能。针对航空发动机控制系统,基于HABC算法设计了一种在线自适应PID控制器,在控制过程中不断优化PID参数,使控制器能够根据发动机系统的当前工作状态自适应地得到时变最优参数。仿真结果表明,所设计的在线自适应PID控制器实现了参数时变最优,使航空发动机闭环系统具有满意的动态性能和鲁棒稳定性。 展开更多
关键词 融合蜂群算法 航空发动机 在线优化 自适应 PID控制
协同设计驱动的产品创新设计发展
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作者 邵天巍 魏巍 +1 位作者 张瑜 曲冠达 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第6期1-6,共6页
为实现充分调动设计资源,为创新型设计与制造提供动力,阐述了智能制造环境下协同设计的内涵、协同设计模式与协同设计平台的功能要求。提出了产品创新设计中协同设计的关键技术:面向客户需求的协同定制模式、基于三维标注模型的异构信... 为实现充分调动设计资源,为创新型设计与制造提供动力,阐述了智能制造环境下协同设计的内涵、协同设计模式与协同设计平台的功能要求。提出了产品创新设计中协同设计的关键技术:面向客户需求的协同定制模式、基于三维标注模型的异构信息协同、基于知识推送的设计资源协同、基于数字孪生的设计信息与物理信息协同。以航空发动机为例,阐述了协同设计技术在典型行业中的创新设计应用。创新设计离不开协同设计的推动,协同设计也应当服务于创新设计。 展开更多
关键词 创新设计 协同设计 航空发动机 协同设计平台
航空发动机压气机整流导向叶片裂纹故障分析
3
作者 章宏标 闫志祥 +2 位作者 闫庆安 沈军 杜龙梅 《航空精密制造技术》 2019年第1期36-40,共5页
针对航空发动机中LD2CS铝合金压气机整流导向叶片裂纹故障,根据导向叶片结构设计特征,采用故障部位切片检测、裂纹宏微观形貌观察、振动模态计算、加工工艺优化等方法对其进行故障分析及研究,确定导向叶片产生裂纹的性质及原因,并提出... 针对航空发动机中LD2CS铝合金压气机整流导向叶片裂纹故障,根据导向叶片结构设计特征,采用故障部位切片检测、裂纹宏微观形貌观察、振动模态计算、加工工艺优化等方法对其进行故障分析及研究,确定导向叶片产生裂纹的性质及原因,并提出相应的预防措施。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机 整流导向叶片 裂纹
航空发动机多级叶盘-轴系统扭转耦合振动特性
4
作者 徐自力 周子宣 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期79-88,共10页
针对多级叶盘转子结构,考虑多级叶片弯曲变形和轴扭转变形耦合作用,引入叶片离心刚化作用,建立了包含多叶片、2级叶盘和轴的耦合振动模型;应用哈密顿原理推导了多级叶盘-轴耦合振动微分方程组,通过数值积分方法得到了系统质量矩阵与刚... 针对多级叶盘转子结构,考虑多级叶片弯曲变形和轴扭转变形耦合作用,引入叶片离心刚化作用,建立了包含多叶片、2级叶盘和轴的耦合振动模型;应用哈密顿原理推导了多级叶盘-轴耦合振动微分方程组,通过数值积分方法得到了系统质量矩阵与刚度矩阵,进而求解出系统耦合模态;研究了叶盘固有频率、叶片长度、叶盘间距、叶片扭转角对振动特征的影响。研究结果表明:2级叶盘-轴系耦合振动包含3类耦合模态,各阶模态频率以叶盘固有频率为边界相互分离;叶片长度小于1 m时,耦合第1、2阶频率受轴半径的影响较大,叶片长度超过1 m后,耦合第1、2阶频率受叶片长度的影响较大;在系统转速为2 000 rad·s-1时,在不同叶盘间距下,耦合的3阶模态频率变化幅度分别降低5、3、7 Hz;转速-频率曲线存在明显的频率转向特征,叶片扭转角增加60°,转向区域提高500 rad·s-1;2级叶盘系统会产生不同于单级叶盘的耦合模态,短叶片与长叶片均会对耦合频率产生显著影响;叶片扭转角与叶盘间距的变化会使耦合区域移动,从而降低可能发生的危险共振。 展开更多
关键词 航空发动机 叶盘-轴系统 假设模态法 振动特性 多级耦合
某型航空发动机地面吞水试验设备技术研究 预览
5
作者 薛洪科 常鸿雯 刘旭峰 《机械工程师》 2019年第1期64-65,71共3页
吞水试验是航空发动机定型试验考核项目,依据相关标准对航空发动机吞水试验的要求,并结合国外航空发动机吞水试验情况,设计了一套航空发动机吞水试验设备,并开展了吞水试验技术研究,试验结果表明,所设计的吞水试验设备的功能和性能满足... 吞水试验是航空发动机定型试验考核项目,依据相关标准对航空发动机吞水试验的要求,并结合国外航空发动机吞水试验情况,设计了一套航空发动机吞水试验设备,并开展了吞水试验技术研究,试验结果表明,所设计的吞水试验设备的功能和性能满足某型航空发动机吞水试验的要求。 展开更多
关键词 航空发动机 吞水试验 试验设备
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基于模糊贝叶斯风险和T-S模糊模型的故障诊断 预览
6
作者 路涛 梁智超 索明亮 《测控技术》 2019年第5期7-12,共6页
为解决复杂装备故障诊断中的知识获取和决策制定问题,提出一种数据驱动的故障诊断方法。利用模糊贝叶斯风险模型以风险最小化原则挖掘数据中有价值知识,得到相对最优属性子集,其中生成的概率分布用于T-S(Takagi-Sugeno)模糊规则提取,以... 为解决复杂装备故障诊断中的知识获取和决策制定问题,提出一种数据驱动的故障诊断方法。利用模糊贝叶斯风险模型以风险最小化原则挖掘数据中有价值知识,得到相对最优属性子集,其中生成的概率分布用于T-S(Takagi-Sugeno)模糊规则提取,以分段线性化思想逼近复杂的数据知识。在数值实验中,以C-MAPSS(Commercial Modular Aero-Propulsion System Simulation)发动机数据为研究对象,验证本文方法的有效性,结果表明本文方法适用于复杂装备的故障诊断。与其他知识获取方法对比表明,本文方法可得到更高的诊断准确率。 展开更多
关键词 故障诊断 数据驱动 模糊贝叶斯风险 T-S模糊 航空发动机
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燃油喷嘴内腔锥角的精密测量系统研究 预览
7
作者 毕超 房建国 +1 位作者 闵罗肖 鲍晨兴 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期465-471,共7页
为实现航空发动机燃油喷嘴组件内腔锥角的快速精确检测,在双球法锥角测量原理的基础上,基于三轴运动平台、直线位移传感器、浮动夹头和多轴运动控制器等搭建了一套喷嘴内腔锥角精密测量系统,以解决喷嘴内腔锥角的自动化测量难题。该测... 为实现航空发动机燃油喷嘴组件内腔锥角的快速精确检测,在双球法锥角测量原理的基础上,基于三轴运动平台、直线位移传感器、浮动夹头和多轴运动控制器等搭建了一套喷嘴内腔锥角精密测量系统,以解决喷嘴内腔锥角的自动化测量难题。该测量系统采用紧凑的立柱式结构,其运动机构由X、Y和Z直线轴构成,控制系统采用主流工控机与专用多轴运动控制器相结合的二级位置闭环数字复合控制方式,并且设计了具有"自适应入孔"功能的新型双球锥孔测头。最后,应用该测量系统对3个圆锥孔零件和某喷嘴样件的内腔锥角特征分别进行了多次重复测量。实验结果表明,所搭建的测量系统能够完成既定的测量任务,而且系统的测量精度指标能够满足检测任务需求,因而可以作为一项喷嘴结构尺寸检测的技术解决方案。 展开更多
关键词 航空发动机 喷嘴 内腔锥角 测量
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航空发动机电气附件导通性测试系统设计 预览
8
作者 孙兆荣 袁少帅 杨永飞 《现代电子技术》 北大核心 2019年第12期11-15,共5页
为了满足民航发动机维修需求,提高维修的可靠性及效率,降低维护成本,该文设计用于民航发动机电气附件导通性测试的自动测试系统。该系统包括硬件设备及软件控制系统。硬件系统包括低阻测量模块、动态组合切换模块、控制模块及转接线缆等... 为了满足民航发动机维修需求,提高维修的可靠性及效率,降低维护成本,该文设计用于民航发动机电气附件导通性测试的自动测试系统。该系统包括硬件设备及软件控制系统。硬件系统包括低阻测量模块、动态组合切换模块、控制模块及转接线缆等,信号传输以PXI和LXI总线技术及网络协议为纽带,采用模块化的设计;软件系统基于LabVIEW平台开发,基于不同发动机机型数据库,完成硬件模块间的相互通信、导通性测量操作逻辑、导通性测量回路的切换、人机交互及用户管理。该系统已在发动机维修单位投入使用,良好地完成了电气附件导通性测试功能,能实现不同发动机机型的测试需求,可实现整机的自动测试,测试精度与测试速度得到大幅提高。 展开更多
关键词 航空发动机 电气附件 导通性测试 系统设计 LABVIEW 发动机机型数据库
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基于MATLAB/Simulink的航空发动机仿真建模 预览
9
作者 朱闪闪 《机械工程与自动化》 2019年第2期48-50,53共4页
基于MATLAB/Simulink仿真环境对某型航空发动机建立部件级模型,并利用牛顿-拉夫逊法进行求解,得到航空发动机动态模型。在此基础上,利用拟合法建立航空发动机空间状态模型,并对其进行模型精度的验证。验证结果表明:模型精度满足要求,可... 基于MATLAB/Simulink仿真环境对某型航空发动机建立部件级模型,并利用牛顿-拉夫逊法进行求解,得到航空发动机动态模型。在此基础上,利用拟合法建立航空发动机空间状态模型,并对其进行模型精度的验证。验证结果表明:模型精度满足要求,可为航空发动机的性能分析、控制器设计以及故障诊断等研究提供基础支持。 展开更多
关键词 航空发动机 部件法 仿真建模 拟合法 空间状态模型
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某航发装配平台主体结构的仿真分析与试验 预览
10
作者 顾永峰 闫洪峰 +2 位作者 温琦 安喜平 秦伟 《沈阳航空航天大学学报》 2019年第2期1-8,共8页
为了探究所设计的某航发装配平台关键性能,确保平台在负荷运转过程中主体结构的安全性,对该航发装配平台主体结构进行了相应分析与试验。在三维制图软件SolidWorks中对该航发装配平台的主体结构:升降台、升降机构和底盘梁架分别建模,并... 为了探究所设计的某航发装配平台关键性能,确保平台在负荷运转过程中主体结构的安全性,对该航发装配平台主体结构进行了相应分析与试验。在三维制图软件SolidWorks中对该航发装配平台的主体结构:升降台、升降机构和底盘梁架分别建模,并导入有限元软件ANSYS Workbench中进行数值模拟分析,获得了该结构在设定工况下的应力分布云图,确定了挠度最大位置处X向及整体应力值,而后在实际工况下进行试验验证。通过对比所测点处有限元分析应力值与试验测试结果分析数值模拟结果与试验数值,可知所设计的装配平台主体结构满足强度要求,从而确定了有限元分析的可靠性。 展开更多
关键词 航空发动机 装配平台 主体结构 有限元分析 应力试验
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某涡轴发动机轴承环下润滑结构试验研究 预览
11
作者 覃经文 曾广乐 +2 位作者 郭晖 周琳 马壬联 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期138-142,共5页
某型涡轴发动机的主轴轴承采用轴向环下润滑结构,为验证其轴向收油以及输油结构的有效性,开展供油效率试验研究。介绍试验原理和试验方案,试验研究转速、供油压力以及喷嘴轴向位置对供油效率的影响。试验结果表明:供油效率随供油压力的... 某型涡轴发动机的主轴轴承采用轴向环下润滑结构,为验证其轴向收油以及输油结构的有效性,开展供油效率试验研究。介绍试验原理和试验方案,试验研究转速、供油压力以及喷嘴轴向位置对供油效率的影响。试验结果表明:供油效率随供油压力的增加而降低,随喷嘴与锁紧螺母轴向距离增大而减小;在发动机典型工况转速、供油压力条件下,研究的轴向环下润滑结构供油效率大于90%,满足设计要求。 展开更多
关键词 航空发动机 轴承 环下润滑 供油效率
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某型航空发动机燃油调节器调整实训台的研制 预览
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作者 吕孟军 陈鹏 +1 位作者 谢平 赫志韦 《长沙航空职业技术学院学报》 2019年第1期66-69,共4页
为满足某型军用航空发动机燃油调节器的模拟调整训练需求,研制了供装备维护人员培训使用的调整实训平台。实训台通过最简化和合理化硬件设计,运用平面动画和三维模型相结合、精密数字加工仿真件等方式手段,实现并确保系统功能多样,并具... 为满足某型军用航空发动机燃油调节器的模拟调整训练需求,研制了供装备维护人员培训使用的调整实训平台。实训台通过最简化和合理化硬件设计,运用平面动画和三维模型相结合、精密数字加工仿真件等方式手段,实现并确保系统功能多样,并具有操作真实、程序科学及演示全面等特点,为该型燃油调节器的理论学习、岗前操作和检查调整提供了必要的训练条件。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油调节器 实训台
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基于改进QPSO-SVR的航空发动机排气温度预测 预览
13
作者 皮骏 黄江博 +2 位作者 黄磊 高树伟 刘光才 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期267-272,440共7页
为了减少航空发动机排气温度的随机性对飞机安全飞行的影响,提出了改进量子粒子群优化支持向量回归机(improved quantum behaved particle swarm optimization support vector regression,简称IQPSO-SVR)的航空发动机排气温度预测模型,... 为了减少航空发动机排气温度的随机性对飞机安全飞行的影响,提出了改进量子粒子群优化支持向量回归机(improved quantum behaved particle swarm optimization support vector regression,简称IQPSO-SVR)的航空发动机排气温度预测模型,以A319飞机的V2500发动机为例,选取状态监控所监测的性能参数数据作为训练样本和测试样本,其中航空发动机的高压转子转速、低压转子转速、燃油流量、高压压气机出口温度以及时间t作为模型的输入,以航空发动机排气温度作为模型的输出,在不同组训练样本的条件下,对改进量子粒子群优化过的支持向量回归基模型进行测试,并与量子粒子群优化支持向量回归机(quantum behaved particle swarm optimization support vector regression,简称QPSO-SVR)、支持回归机(support vector regression,简称SVR)进行对比。研究结果表明,改进量子粒子群优化支持向量回归机在航空发动机排气温度预测中相较其他两方法准确性更高,同时,在添加噪声的情况下,IQPSO-SVR也具有较好的预测能力。 展开更多
关键词 航空发动机 改进量子粒子群 支持向量回归机 排气温度 预测
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DZ125L合金后挡块机械加工裂纹成因分析 预览
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作者 董茵 常涛歧 +8 位作者 李琳 刘晓飞 陈杰 周宝玲 王斌 赵剑恒 郭金花 祝洋洋 刘恩泽 《有色矿冶》 2019年第1期39-41,共3页
采用DZ125L合金制备某型航空发动机后挡块时,发现经机械加工后工件大批量产生磨削裂纹缺陷。通过化学成分分析、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法,对裂纹的形成原因进行了研究。分析其主要原因是由于合金在真空浇铸过程中,合金熔炼... 采用DZ125L合金制备某型航空发动机后挡块时,发现经机械加工后工件大批量产生磨削裂纹缺陷。通过化学成分分析、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法,对裂纹的形成原因进行了研究。分析其主要原因是由于合金在真空浇铸过程中,合金熔炼真空度过低,或者型壳放置过久内部型面剥落,导致合金中存在大量Al2O3夹杂物所引起的。采用新的型壳并在真空度高于1×10^-1 条件下浇铸即可避免此类缺陷产生。 展开更多
关键词 DZ125L合金 机械加工 裂纹 高温合金 航空发动机
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Thermodynamic Modeling and Simulation of Air System Control Device 预览
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作者 FU Jiangfeng LI Huacong +1 位作者 LIU Xianwei HONG Linxiong 《南京航空航天大学学报:英文版》 EI CSCD 2019年第3期517-526,共10页
This paper aims to obtain the thermodynamic characteristics of the air system control device sealing part in different compressor bleed air and ambient temperature.On the basis of considering the main factors affectin... This paper aims to obtain the thermodynamic characteristics of the air system control device sealing part in different compressor bleed air and ambient temperature.On the basis of considering the main factors affecting the heat exchange process and simplifying the physical model of the air system control device,the thermodynamic model of air system control device is established based on the basic theory of laminar flow heat transfer and heat conduction theory.Then the piston motion characteristics and the thermodynamic characteristics of the air system control device seal are simulated.The simulation results show that the valve actuation dynamic time of piston is about 0.13 s in the actual working conditions,and the temperature effect on the dynamic response of the piston rod is only 5 ms when the inlet air temperature at 300 ℃ and 370 ℃.The maximum temperature of the air system control device sealing part is not more than 290 ℃ under long time working condition of compressor air entraining.The highest temperature of the sealing part can reach up to 340 ℃ when the air flow temperature reaches the limit temperature of 370 ℃,and the longest duration working temperature limit is not more than 14 s.Therefore,the selection of control device sealing material should consider the work characteristic of instantaneous temperature limit. 展开更多
关键词 AEROENGINE AIR system AIR bleed CONTROL DEVICE THERMODYNAMIC analysis
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燃油附件耐火试验温度场数值模拟与验证 预览
16
作者 盛峰 陆浩 《航空发动机》 北大核心 2019年第2期50-54,共5页
为了准确预测耐火试验过程中航空发动机燃油附件的热场分布,提出了1种等效火焰建模方法建立相应的流固耦合传热模型,并对着火条件下试验件的工作特性进行数值模拟,分析了流动传热的机理,得到3维计算域的稳态温度场分布。对该试验件开展... 为了准确预测耐火试验过程中航空发动机燃油附件的热场分布,提出了1种等效火焰建模方法建立相应的流固耦合传热模型,并对着火条件下试验件的工作特性进行数值模拟,分析了流动传热的机理,得到3维计算域的稳态温度场分布。对该试验件开展着火验证试验,监测了局部温度参数。仿真与试验结果的对比分析表明:仿真所得热场结构分布合理,局部温度值与试验结果吻合较好,该方法能准确地模拟火焰与试验件间的传热特性,可为航空发动机燃油附件的耐火设计提供参考。 展开更多
关键词 燃油附件 耐火试验 数值模拟 流固耦合 航空发动机
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超临界碳氢燃料的射流特性研究 预览
17
作者 彭云晖 高伟 +1 位作者 张弛 林宇震 《航空发动机》 北大核心 2019年第2期59-64,共6页
针对未来先进航空发动机的超临界燃油喷射混合问题,采用纹影法对超临界正十烷(n-decane)/正戊烷(n-pentane)混合物在静止环境中的射流激波结构进行试验,同时采用理论分析的方法研究了射流的相变途径和流量特性。纹影照片显示,在试验工... 针对未来先进航空发动机的超临界燃油喷射混合问题,采用纹影法对超临界正十烷(n-decane)/正戊烷(n-pentane)混合物在静止环境中的射流激波结构进行试验,同时采用理论分析的方法研究了射流的相变途径和流量特性。纹影照片显示,在试验工况下射流在喷口附近呈现出马赫波等激波结构,燃料的压力是激波结构的主要影响因素。理论分析表明:在混合物的临界点附近,燃料压力较高时更有可能导致相变。由于物性的不同,大分子与小分子碳氢燃料的相变途径存在一定的差异,小分子燃料在喷射过程中更容易发生冷凝。采用1维等熵计算方法可以较精确地计算高温高压碳氢燃料的流量。 展开更多
关键词 超临界 碳氢燃料 射流特性 流量特性 航空发动机
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基于混合卡尔曼滤波器组故障传感器定位方法 预览
18
作者 梁红 靳成学 《航空发动机》 北大核心 2019年第2期65-68,共4页
为了在发动机性能蜕化与传感器故障并存的情况下实现故障传感器的定位与部件蜕化情况的估计,并实现故障诊断基准数据的修正,构建了1种包含了机载模型与线性卡尔曼滤波器的组合结构混合卡尔曼滤波器组。该卡尔曼滤波器组能够在之前所描... 为了在发动机性能蜕化与传感器故障并存的情况下实现故障传感器的定位与部件蜕化情况的估计,并实现故障诊断基准数据的修正,构建了1种包含了机载模型与线性卡尔曼滤波器的组合结构混合卡尔曼滤波器组。该卡尔曼滤波器组能够在之前所描述的故障/蜕化耦合情况下定位故障传感器,并得到较为准确的部件蜕化估计结果。为了验证了混合卡尔曼滤波器组的有效性,进行了相关仿真。仿真结果表明:混合卡尔曼滤波器组能够在发动机动态过程中遭遇传感器故障与部件蜕化并存的情况下完成故障定位与蜕化估计。 展开更多
关键词 传感器 故障 蜕化 过渡态 混合卡尔曼滤波器 滤波器组 航空发动机
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射流预冷试验防水温度传感器设计 预览
19
作者 耿欣 王晓良 薛秀生 《航空发动机》 北大核心 2019年第2期69-73,共5页
为解决射流预冷试验中遇到的常规带罩温度探针接点遇水问题,基于气液两相流环境设计了1种防水温度传感器。通过设计滤水和隔热结构,避免了水对测量结果的干扰。现场校准试验结果表明:在100~450℃,该传感器的测温值比常规带罩温度探针的... 为解决射流预冷试验中遇到的常规带罩温度探针接点遇水问题,基于气液两相流环境设计了1种防水温度传感器。通过设计滤水和隔热结构,避免了水对测量结果的干扰。现场校准试验结果表明:在100~450℃,该传感器的测温值比常规带罩温度探针的低1.0%~1.1%。射流预冷试验结果表明:防水传感器在一定水气比下是有效的;与常规带罩温度探针反向测试的截面平均总温估算值对比表明,在来流343.3℃、水气比5.5%的工况下,在雾化充分的测量截面,剔除个别遇水测点,防水传感器测温值明显比热电偶的高,差值最高达11.8%。,说明防水传感器可以有效减小传热误差。 展开更多
关键词 防水温度传感器 射流预冷 温度测试 滤水结构 隔热结构 航空发动机
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超/跨声涡轮尾缘掠技术数值研究 预览
20
作者 宋红超 李鑫 +2 位作者 朴龙贤 薛伟鹏 季路成 《航空发动机》 北大核心 2019年第4期1-8,共8页
为了探究局部掠结构对涡轮气动性能的影响,本文以某超/跨声涡轮平面叶栅为案例,对整体掠型和端区尾缘掠的效果与机理进行数值研究。研究表明:涡轮中掠影响与风扇/压气机中的类似,主要通过改变展向各基元工况或负荷影响整体性能;合适的... 为了探究局部掠结构对涡轮气动性能的影响,本文以某超/跨声涡轮平面叶栅为案例,对整体掠型和端区尾缘掠的效果与机理进行数值研究。研究表明:涡轮中掠影响与风扇/压气机中的类似,主要通过改变展向各基元工况或负荷影响整体性能;合适的端区尾缘掠型在保证工况或负荷基本一致的情况下能够削弱端区3维激波强度,为超/跨声涡轮弱化激波带来新思路。 展开更多
关键词 超/跨声涡轮 掠型 尾缘掠 展向负荷匹配 3维激波 航空发动机
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