为了研究双级旋流器在不同偏心量下的冷态流场变化,设计了4种偏心量（分别为0,0.5,1.0,1.7mm偏心）的双级旋流器试验件,并采用粒子图像测速仪（PIV）,测量了不同偏心量下流场.试验结果表明：0.5mm偏心下的流场较无偏心下变化较小,但当偏心量大于0.5mm时,双级旋流器出口下游规则的双涡结构变得不对称,并且中心回流区变窄,流场与无偏心下相比差别...
参照单级旋流器设计方法,设计4种三级旋流杯中不同叶片数和叶片安装角第三级旋流器,采用particle image velocity（PIV）技术对三级旋流杯燃烧室流场进行研究.研究结果表明：随着第三级旋流器叶片安装角和叶片数的增加,主燃区的轴向速度逐渐变小,使得主燃孔射流作用增强;在同样叶片数情况下,增大第三级旋流器叶片安装角,使旋流强度增强;对于第三...
在VOF（volumeoffluid）模型的基础上，引入levelset函数，形成CLSVOF（coupledlevelsetvolumeoffluid）模型对气液两相流的振荡流动和传热过程进行数值模拟，与只采用VOF模型模拟的结果进行对比分析，并与实验结果相比较．结果表明：无论是针对矩形空腔中两相流的振荡流动和传热，还是活塞冷却油腔中机油的振荡冷却过程，采用CLSVOF模型都可以...
采用红外测温技术对转静系盘腔转盘风阻温升特性进行了实验研究，利用高速旋转实验台测量了不同流动参数以及转静间隙比下转盘各半径处的壁面温升，并研究了径向出流处增加封严环对于转盘温升量的影响．同时通过CFD数值模拟得到转静系盘腔内流动特点．结果表明：由于风阻引起转盘温升量实际上就是转盘的绝热壁温与环境温度之差，并能通过红外热...
对回流燃烧室设计了两种主燃孔结构（交错射流和对齐射流），在不同压力条件下对不同主燃扎方案的回流燃烧室的点火性能进行了试验研究．试验结果表明：随着回流燃烧室进口空气压力的降低，点火边界的油气比先减小后升高，而对齐主燃孔的火焰筒方案的低压点火性能优于交错主燃孔．结合火焰筒冷态流场数值模拟和试验中观察到的点火现象进行对比分...
建立了刷式密封流动传热与摩擦接触的多物理场耦合分析的计算模型．推导了描述刷式密封在局部非热平衡条件下耦合传热过程的双能量方程，该方程既考虑了刷丝与气流的对流换热，同时也考虑了刷丝束内导热过程的各向异性．采用所建立的耦合计算模型数值预测了刷式密封在不同压比和转速下的温度分布．结果表明：刷式密封的摩擦热效应使刷丝与转子相...
实验对比了双层与单层火焰筒的燃烧室压力振荡特性．实验结果表明：在相同的实验工况下，前者的压力振荡幅值要小．检验了基于叠加原理的多孔共振腔模型在分析上述压力振荡特性中的适用性．通过敏感性分析，探讨了在保证火焰筒冷却气分配不变的情况下，用于减小燃烧室压力振荡幅值的火焰筒结构改良方向．分析结果表明：火焰简壁面的孔数量（孔直...
双级旋流器是航空发动机燃烧室头部产生回流区所采用的主要形式,研究主要考察第2级径向旋流器的旋流数对点火与燃烧稳定性能的影响,数值模拟结果能够较好地匹配第2级径向旋流器设计参数.试验研究表明：第2级径向旋流器旋流数的改变对燃烧室点火性能无影响;但减小该旋流数会对贫油熄火性能产生明显地改善,旋流卷吸效果会影响回流区火焰稳定.减小...
针对钝体火焰稳定器结构的模型预混燃烧室进行了线性稳定性分析.利用COMSOL Multiphysics软件求解了三维Helmoholtz方程,方程的源项为耦合指数-延迟时间模型.对模型预混燃烧室进行非定常计算得到了化学反应速率的周期性变化,确定了非定常热释放发生在火焰的尖端.由压力和温度信号的相位差得到了当量比为0.72,0.8,0.88,0.97四个工况的延迟时间,分...
数值模拟研究克努森数Kn对不同尺度气膜冷却流动换热相似特性的影响,选取孔径为0.3,3,10mm平板单排圆柱形气膜孔模型,计算得到模型在Kn不同与相同条件下冷却效率和孔流量系数.结果表明：Kn相同时,小孔与大孔模型流动换热特性相似,冷却效率及流量系数均吻合很好;Kn不同时,两模型流动换热特性存在一定差异,冷却效率及流量系数吻合较差.因此为在气...
针对波瓣混合器进行了一系列的数值计算和模型实验研究,揭示了带拐弯混合管对波瓣混合器性能的影响.实验结果表明：混合管长径比小于2时,带拐弯混合管会造成高温气流在出口截面呈月牙形分布,月牙形包围着一个回流区,该回流现象对引射性能不利,计算结果则验证了该气流分布,认为带拐弯混合管降低了波瓣混合器的引射效率,为改善其引射性能,应该加长...
为适应航空发动机变转速变工况下转子动力学设计，提出了航空发动机转子“热模态”的概念．利用两种模型解释了“热模态”的含义，并建立了“热模态”下转子动力学设计的方法．利用支承弹性转子（弹支转子）的临界转速与支承刚性转子（刚支转子）的临界转速之比作为优化参数，对转子进行优化设计，既包含了刚度的作用，也计及了质量的影响．结果...
某型轴流式压气机性能试验过程中出现转子叶片裂纹故障．结合该型压气机结构特点，分析了振动响应的时域信号、频域信号以及高频成分出现的频率波动现象，总结了含裂纹叶片的轴流式压气机整体叶盘振动特性．分析结果显示：含裂纹叶片的整体叶盘使得轴流压气机振动响应呈现非线性特性；振动频谱中出现共振峰分离现象，表明叶片裂纹引起轴流压气机...
研究了滚动轴承故障诊断单一故障信号的局限性和故障特征的非线性，从信息融合的理论出发，利用非线性动力学参数熵作为特征，提出了基于经验模态分解（EMD）熵特征融合的方法来解决滚动轴承故障诊断问题．首先将原始信号进行EMD，利用EMD的自适应多分辨率的特点计算EMD得到的固有模态函数（IMF）信号的多种熵值，然后采用核主元分析（KPCA）对...
基于英军标DefenceStandard00971对盘类零件的安全性要求，采用安全寿命法对某型发动机高压涡轮盘的低循环疲劳寿命试验进行了研究．通过有限元法对发动机工作条件下的高压涡轮盘进行了应力分析，考虑了温度场对应力分布的影响，按照DefenceStandard00971的要求确定了高压涡轮盘的关键部位及其标准循环，制定了高压涡轮盘低循环疲劳寿命试验方案...
根据增量形式的虚功原理和单层板理论，推导了基于温度环境下复合材料层合板的应力分析公式，结合逐渐损伤分析理论，建立了考虑温度影响的复合材料层合板的逐渐损伤强度分析方法．在此基础上，对含孔复合材料层合板在22，80，120℃下的拉伸失效过程进行预测，与80℃和120℃下的试验结果相比，预测强度值的最大误差为-2．28％．研究表明：随着温...
针对复合材料主轴优化设计中离散与连续变量共存的问题，提出了一种遗传算法与枚举法相结合的混合算法．以某航空发动机低压涡轮轴为原型，在满足静强度指标、临界转速及外廓尺寸要求前提下，利用该混合算法对复合材料主轴的铺层角度与厚度进行优化设计，以减轻主轴质量．结果表明：对于1～10层铺层，相比于全排列算法与单一遗传算法，混合算法...
利用NUMECA软件对对转压气机进口导叶不同弯度时进行流场模拟,得到了进口导叶不同弯度时的流场结构和性能参数.进口导叶正弯时,总增压比明显下降,稳定工作范围明显变小;进口导叶负弯时,随着弯度的增大,总增压比逐渐上升,堵塞点右移;进口导叶弯度为-15°时,稳定工作范围明显较大.结果表明：采用可调弯度进口导叶能够调节和改善对转压气机性能和流...
针对某后加载超高负荷低压涡轮叶型的定常与非定常气动特性进行了实验研究．结果表明：由于上游尾迹的作用，在低来流雷诺数与来流湍流度下，尾迹诱导转捩叠加自然转捩可以抑制分离、降低叶型损失．在一个尾迹通过周期，由于尾迹诱导转捩的作用，附面层分离周期性地放大、缩小．同时在吸力面速度峰值点下游观测到了尾迹被割裂为两部分的现象，形...
通过模型分析结合数值模拟，对某三级低压风扇不同工况叶尖间隙变化规律及其对风扇气动性能的影响展开研究．根据叶尖间隙预估模型计算发现，三级低压风扇叶尖间隙变化具有主要与转速相关，同一转速下从堵塞点到近失速点叶尖间隙的变化并不大的特点．针对这一特征，提出了评估叶尖间隙变化对稳定裕度影响的方案．通过对使用冷态装配间隙和模型预...
基于早期的涡轮噪声经验预测模型和涡轮噪声试验数据，对影响涡轮噪声的关键涡轮参数进行了分析，发展了改进的多级涡轮噪声经验预测模型．该模型由单级涡轮噪声计算、涡轮噪声在下游涡轮级中传播的衰减量计算和各级涡轮噪声叠加3个部分组成．采用涡轮噪声试验数据对单级涡轮噪声计算方法进行了验证．结果表明：该单级涡轮噪声计算方法的计算结...
对一台单级低速轴流压气机进行了节流特性试验，通过周向布置动态压力传感器测得了节流过程的动态压力信号，结合时域、频域及极坐标可视化的分析方法，研究了节流过程的失速团动态演变特性．结果表明：失速先兆类型为模态波失速先兆，其传播频率约为40％转子转动频率；压气机进入失速初期349．5r时周向形成两个失速团，360r时两个失速团合并为...
当离心泵作液力透平运行时其内存在振动现象,为了使液力透平能够稳定运行,在液力透平蜗壳出口设计不同数量的导叶,然后在不同导叶数下利用Pro/e软件建立几何模型,并利用ANSYS-CFD软件通过在蜗壳内沿周向和径向设置监测点,计算在不同导叶数下液力透平蜗壳内的压力脉动幅值,之后通过快速傅里叶变换将压力脉动的计算结果进行数据处理,分析不同导叶...
研究了翘曲端壁对大折转角压气机叶栅流动的影响.结果表明：翘曲最高点位于压力面时效果较好,翘曲高度为2%叶高时出口总压损失下降约5.8%;而翘曲最高点位于压力面与吸力面之间时效果则不理想;翘曲高度为5%叶高、翘曲最高点距压力面为0.25倍节距时出口总压损失增加约3.4%,此时端壁附近压力梯度呈先顺后逆变化,低能流体由压力面端区迁移至10%叶高...
以全电无人飞机主推进直驱永磁电动机为研究对象，分析处于不同工况下主推进电动机热负荷特性．针对主推进电动机开启式结构特点，根据流体力学及传热学理论，建立强风冷却条件下流固耦合物理模型与数学模型，通过仿真计算不同热负荷、不同爬升角度时主推进电动机的温升，分析主推进电动机热负荷及温升随飞行工况的变化规律．对主推进电动机进行...
提出一种冷摆辗方案,该方案简化了模具结构,采用局部线接触连续塑性成形.采用位移修正算法构建回弹误差补偿迭代系统,对冷摆辗模具进行修正来降低回弹误差.该系统的特点是首先用修正算法预估下一次冷摆辗假设无回弹时工件的几何形状,然后由冷摆辗模具设计原理推出所需要的新冷摆辗模具.基于弹塑性有限元法基本理论,借助有限元数值模拟技术进行实...
采用集总质量法建立二分支斜齿轮传动系统的动力学模型及动力学方程,考虑轮齿啮合偏差和时变啮合刚度等激励因素,研究分别在不同支承刚度和不同分扭角度情况下,传动系统的动载系数和均载系数的变化规律,得出如下结论：1较大的支承刚度有利于改善传动系统的均载特性和运转平稳性,在16倍初始支承刚度下系统的均载特性已趋近于理想情况;2二分支斜齿...
为准确计算直升机旋翼在复杂的桨涡干扰（BVI）状态下的气弹载荷，在刚性旋翼计算流体力学方法中引人桨叶弹性变形的影响，建立了一套适合于弹性旋翼BVI状态气动特性分析的计算流体力学／计算结构力学（CFD／CSD）耦合方法．CFD模块对ReynoldsaveragedNavier-Stokes（RANS）／Euler方程进行求解，并采用双时间法推进和Baldwin-Lomax（B-L）湍流...
针对航空发动机由传统定期维修向视情维修转变的发展趋势,研究了遗传算法在气路性能参数估计中的应用,提出了改进的基于信息融合的遗传算法,将多源信息融合到遗传算法中,用以减小遗传算法的搜索范围.仿真结果表明：通过融合多源信息,有效克服遗传算法在寻优过程中陷入局部最优的情况,从而提高了气路性能参数的估计精度,能将估计误差控制在5%以内...
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