提出一种截尾数据整体估计方法.该方法能够将仿真(或数字化设计)结果与截尾试验数据或不完全数据有机结合,实现多个状态下(多个母体)截尾试验数据或不完全数据的整体推断,从而建立各状态下正态分布、极值分布和Weibull分布等位置-尺度分布族的参数估计量,给出母体百分位值的置信限和置信区间估计.与传统方法相比,该方法具有信息量大,精度高的特...
在非结构网格下,针对非定常三维N-S方程组发展了一种双时间步长高精度快速迭代格式.该格式在时间上具有二阶精度,在空间上将r＝3的加权ENO格式与强紧致格式相结合去处理N-S方程中的对流项以及离散方程的右端项,并用四阶精度的紧致格式去计算N-S方程中的粘性项.典型的3个算例从不同侧面对格式进行了考核.计算表明:该算法具有高效率与高分辨率的特...
采用数值模拟的方法分析了非定常尾迹对叶片头部气膜冷却的影响,气膜冷却方式为狭缝冷却.将数值模拟得到的气膜冷却有效温比同相应的实验结果进行了比较,用来校验程序.通过对数值模拟的结果进行分析,发现当非定常尾迹作用到叶片头部时,主流的滞止点会从气膜狭缝上游移动到气膜狭缝上,气膜射流会发生"分流"现象,导致气膜狭缝下游壁面的气膜冷却有...
发展了一种低涵道比混合排气加力涡轮风扇发动机接通加力时的数值模拟方法.该方法考虑混合室加力燃烧室、主燃烧室和外涵道的容积效应,风扇、压气机、高压和低压涡轮等部件的特性,加力燃烧室供油管的充油时间.以混合室加力燃烧室、主燃烧室和外涵道3个容积室的动态方程为基础,用很小的时间步长逐渐逼近,计算不需要迭代,速度快,精度满足工程要求.
采用高精度有限差分格式求解非定常N-S方程组,对低雷诺数下二维涡轮叶栅流动进行了直接数值模拟,计算了雷诺数为10 000,VKI涡轮叶栅在0°,8°以及-8°攻角下的流场,对涡轮叶栅非定常流动机理做了初步的探讨.计算结果表明:在叶栅尾缘处,逆时针方向和顺时针方向的主涡交替在壁面产生,并和主流相互作用产生二次涡,而当二次涡与主流连通发生掺混时,将引...
应用考虑混合室、加力燃烧室、主燃烧室和外涵道容积效应和变几何通道、主燃烧室供油量和加力燃烧室供油量等控制因素的发动机动态过程的仿真模型,对某型变几何涡扇发动机接通加力动态过程进行了仿真计算,并研究了喷管临界面积调节精度对发动机过渡过程的影响,得到了与实验数据符合较好的结果.仿真模型与方法可为加力系统调节提供理论基础.
数值模拟了低速条件下附面层吸除对某大转角压气机叶栅气动性能的影响.结果表明,叶栅进口马赫数一定时,小吸气量下存在使叶栅总压损失降低最大的最佳吸气位置,大吸气量时吸气位置对损失影响减弱;随吸气量增加,吸力面角区低能流体积聚明显减小,气流折转能力加强,叶栅负荷增加,总压损失降低最高达28.2%;吸气导致的栅内扩压能力恢复和通道涡三维分...
对某型单轴涡喷发动机节流过程中的喘振故障进行了试验研究.在手工关闭放气带的情况下,该型发动机的共同工作线确定地穿越喘振区域,从最大状态收油门减速将会导致该型发动机进入不稳定工作.数据分析中发现压气机第一级静子机匣壁面静压对节流最为敏感,且静压脉动分量的概率密度函数分布随节流有规律地发生变化.定义了概率密度函数特征值θ来量化...
从雷诺应力模型出发,通过求解雷诺平均N-S方程组获得三维湍流流场的数值解.计算中比较了多种湍流模式,并进行了相应的流场计算.本文完成了两个典型算例.从算例1的计算结果与实验值比较中发现:采用雷诺应力模型(RSM)计算的三维流场比采用k-ε模型更贴近实验值;算例2采用了RSM模型及三维非结构网格,对一典型内流问题进行了三维流场计算.算例的数值...
知识共享是知识管理的核心,实现设计知识的共享是航空发动机设计知识管理成功实施的关键.在发动机设计组织推行知识共享,有利于提升组织学习能力,增加组织知识资本总量,丰富知识资本结构,提高组织的应变和创新能力,从而提高组织的发动机设计能力.本文提出了航空发动机设计知识管理的流程,重点探讨了知识共享的相关问题,包括知识的转化和转移过程...
采用Monte-Carlo方法分别用均匀分布和正态分布模拟复合材料纤维中心位置的随机变化,得到材料截面图像.然后用像素对材料截面图进行网格划分,作为通用单胞模型的输入,计算出复合材料性能的子样.最后用数理统计的方法处理数据得到材料性能的统计特性数据.分析结果表明:本文采用的模拟方法是合理有效的.由纤维位置变化引起的材料分散性随纤维体积...
介绍了指尖密封的基本结构,并根据指尖密封的结构特点,提出了指尖密封泄漏流动的数学模型和计算模型.针对影响指尖密封封严特性的主要影响因素,用FLUENT流体分析计算软件对该计算模型进行了数值仿真计算,最后给出了数值仿真计算的结论.
对高阶理论的原始算法进行了改进,采用界面的平均温度替代了假设温度函数的系数做为求解的未知量,并利用了子胞的热传导方程,建立了热流与平均温度间的关系,进一步求解出温度场.改进后使求解的方程数目减少了大约60%,求解时间大大缩短;并且消除了亚子胞的概念.结果表明,该方法计算的复合材料细观温度场结果与理论解和有限元解具有较好的一致性.
影响系数法是利用线性系统中校正量和被测量之间的线性关系进行转子动平衡.实际应用中,转子系统往往是支承在具有非线性刚度的轴承上.由于线性假设不成立,直接使用影响系数法进行转子动平衡将十分困难.本文运用Lagrange方程和柔度影响系数,建立了非线性支承多盘转子系统的动平衡计算模型,提出了运用优化算法对非线性系统进行等效线性化来平衡非...
针对共振解调技术在实际使用中存在必须事先通过冲击试验确定高频共振频率和带通滤波器的中心频率固定不变的缺点,提出了自适应共振解调技术.自适应共振解调技术可以在共振解调处理之前依靠对振动信号的频谱分析自动识别高频共振频率,然后根据被测对象的高频共振频率自适应地改变带通滤波器的中心频率.并研究了自适应共振解调技术的实现方法,并...
在低速大尺寸叶栅风洞上通过详细测量叶栅流场,研究了叶栅端壁上不同周向位置处加装端壁翼刀对压气机叶栅损失和二次流的影响.实验结果表明,合理选择翼刀安装位置,可有效地控制压气机叶栅的二次流,降低叶栅的总损失.进一步对实验方案中叶栅总损失最小的翼刀位置的叶栅内流场进行了测量,分析了安装翼刀后流场内涡系结构的变化,探讨了翼刀涡的形成...
基于叶尖处理机匣轴流压气机叶排实验特性,应用畸变传递的矩阵分析模型,分析了进口导流叶排对叶尖处理机匣结构容总压畸变特性影响,初步建立了在进口导流叶排下几种处理机匣结构对总压畸变及其沿轴流压气机叶排衰减特性影响规律.计算结果表明,叶尖处理机匣虽均能有效提高压气机级的稳定工作范围,但削弱了转子叶排和静子叶排的抗总压畸变能力,这...
应用NURBS建立了三维轴流压气机叶片的几何型面优化模型,将叶片的气动性能参数与NURBS形状控制权因子关联,形成一套优化判断准则.通过对某型轴流压气机静子叶片优化设计的实例验证,对比研究了优化前后叶片气动性能的差异,证实了该方法可以灵活快速地优化叶片的几何型面,以满足气动性能的需求,具有较好的工程应用价值.
涡轮风扇发动机的风扇特性图在试验的基础上绘制,是发动机建模、仿真以及研究发动机工作性能的重要依据.从试验中只能得到有限的数据,为了充分利用试验数据,讨论了风扇在等换算转速下入口总温、出口总温、以及发动机转速间的增量关系,在此基础上得出特性数据间的关系,建立等换算转速下风扇特性拟合的约束条件.考虑此约束条件,构造风扇特性的拟合...
高温升燃烧室头部燃烧组织方案设计,以改善高温升燃烧室的贫油熄火边界及冒烟性能.该方案的特点是采用了三旋流器以及双油路复合式喷嘴,设计的主燃区油气分布相当均匀,而回流区内的油气分布是局部富油的.以常规双旋流器+双油路压力雾化喷嘴(旋流杯)燃烧室作为一个基准方案,在相同的进口实验条件下与本研究方案进行了贫油熄火和出口冒烟性能的比...
在x-t平面建立爆震波在爆震室内传播过程的物理模型,应用特征线算法对脉冲爆震发动机(PDE)一维非定常流进行了数值计算,在此基础上给出了脉冲爆震发动机的性能参数的计算方法.并举算例进行了计算和分析,结果表明应用特征线算法计算PDE性能是可行而且准确的.
针对脉冲爆震发动机地面启动问题,采用非稳态二维轴对称数值模拟的方法对多循环火箭式脉冲爆震发动机引射模态,即爆震管加直管引射器的引射过程进行了研究.同时通过爆震引射的实验获得引射比作为比较参数.引射比的计算结果与实验数据基本吻合.提出了爆震非稳态引射的3个阶段和相应的3种作用机制即:激波的压缩加速;射流卷吸;惯性和压差作用,并为...
相变材料微胶囊(MEPCM)悬浮液是一种高热容冷却介质,其应用可大幅提高高功率设备液体冷却性能.本文对相变材料微胶囊的制备及其热特性进行了研究,研制了以蜜胺树脂为壁材、22烷为芯材、粒径10微米、不同芯材含量且适合于电子设备液体冷却的双层壁MEPCM.通过光学显微镜以及扫描电镜(SEM)观察到包覆完好的圆球状MEPCM.研究了制备过程中影响粒径以...
以数值模拟的方法，采用旋转坐标系稳态方程，研究了轴向通流旋转盘腔内的换热。主要讨论了流动对换热的作用以及旋转系下各力对换热的影响，给出了盘腔内的换热随各无量纲参数的变化规律。研究结果表明：哥氏力的增大削弱了轴向通流旋转盘腔内的换热，惯性力和浮升力的增大增强了换热；反映在无量纲参数上，随着进口雷诺数的提高，盘腔内的换热...
对于具有近真实发动机参数的涡轮叶片蛇形内冷通道,数值模拟了旋转状态下光滑、前后缘带肋及环肋结构的内流场和温度场分布,对比分析了其流动和换热特性.结果表明,带肋通道各面换热均明显好于光滑面通道;旋转对各通道进气段的影响比出气段明显;哥氏力在环肋通道中产生了最为强烈的截面二次流;光滑通道出气段换热受弯管效应的影响最为显著.
利用数值计算和实验相结合的方法,对原型涡轮叶片、改进型叶片和简化后的内冷却通道的模型进行了研究.结果表明,改进的内部冷却通道结构较原型结构冷却效果提高了约7.8%.这种结构改型不但可以强化整个通道的换热,使叶片平均温度降低,同时还可以改善壁面温度的分布,消除局部过热产生的热应力.
针对航空发动机在全飞行包线非线性和时变的特点,提出了参数自适应PID控制器设计方法,研究了用最小二乘法和相似参数法两种参数估计器进行在线参数辨识和参数整定的问题.通过与发动机线性模型和部件级非线性模型的仿真,对两种控制算法进行了比较,确定了相似参数法自适应PID控制器具有稳定性好,计算简单,适用于全包线等优点.将相似参数法自适应PI...
基于LMI(Linear Matrix Inequality,线性矩阵不等式)的方法,将PID控制律与鲁棒技术交叉结合,考虑了控制受限条件,提出了一种基于LMI的输出反馈PI控制器分段设计的切换方法.这一技术应用于某型涡喷发动机全功能的数字式电子控制器的稳态控制中,并介绍了该型涡喷发动机控制系统的组成,包括硬件、软件、步进电机执行机构及燃油计量装置.设计的电子...
面向对象建模技术是建立可重用和扩展灵活的航空发动机仿真软件的有效途径.本文论述了应用可视化面向对象统一建模语言(Unified Modeling Language)建立航空发动机仿真软件模型的方法和过程,首次运用UML表示法中的用例图、类图、顺序图和活动图描述了发动机仿真软件模型,并用C++编程实现了仿真软件中发动机模型类库、算法类及图形界面类,在此仿...
介绍了氢氧直流同轴式喷嘴结构参数对流量特性的影响的热试验研究结果,并采用一维数值分析模型计算了结构参数对喷嘴流量特性的影响.结果表明:计算结果与热试数据相吻合.喷嘴结构参数变化将引起喷嘴压力损失变化,并导致喷嘴流量特性发生变化;氢氧喷嘴流量系数随缩进深度增大而减小;氢喷嘴流量系数随环形间隙增大而减小,氧喷嘴流量系数则反之.
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