航空发动机超声速巡航性能寻优控制研究 被引量：12

1

作者 孙丰勇 张海波 +1 位作者 叶志锋 郑前钢 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1248-1256,共9页

为解决航空发动机在不加力超声速巡航状态的性能寻优问题,提出进气道放气、风扇与压气机导叶角与燃油流量、尾喷管喉道面积五变量的序列二次规划优化调节方案,验证了航空发动机在最大安装推力、最小油耗、最低涡轮前温度三种控制模式时... 为解决航空发动机在不加力超声速巡航状态的性能寻优问题,提出进气道放气、风扇与压气机导叶角与燃油流量、尾喷管喉道面积五变量的序列二次规划优化调节方案,验证了航空发动机在最大安装推力、最小油耗、最低涡轮前温度三种控制模式时,相比较于传统的不带进气道放气的四变量优化方案,五变量优化方案优势明显,可分别提升最大安装推力7.5%,降低燃油消耗率4.6%,降低低压涡轮前温度1.5%;同时,为满足机载发动机模型自适应要求,建立基于输入端带积分补偿的卡尔曼滤波器的发动机自适应模型,并验证了航空发动机在发生蜕化时,五变量优化方案同样具有全局寻优优势。 展开更多

关键词 超声速巡航 性能寻优控制 进气道放气 自适应模型

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抽吸对高超声速内收缩进气道涡流区及起动性能的影响 被引量：7

2

作者 李永洲 张堃元 张留欢 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1630-1637,共8页

研究了抽吸位置和开槽形式对高超声速内收缩进气道涡流区和起动性能的影响.数值计算结果表明:在内收缩进气道下洗气流集中区域开槽对减小出口涡流区效果显著,在分离包内开槽可以以较小的流量损失来大幅提升进气道的起动性能.横纵向组合... 研究了抽吸位置和开槽形式对高超声速内收缩进气道涡流区和起动性能的影响.数值计算结果表明:在内收缩进气道下洗气流集中区域开槽对减小出口涡流区效果显著,在分离包内开槽可以以较小的流量损失来大幅提升进气道的起动性能.横纵向组合槽即T型槽的综合抽吸效率最高,相对原型进气道,设计点马赫数为6.0时在相对抽吸流量为1.01%时出口总压恢复系数提高了12.8%,畸变指数减小了37%;起动马赫数从5.2降至4.1,自起动马赫数由6.2降至4.8. 展开更多

关键词 高超声速进气道 抽吸 涡流区 起动性能 马赫数分布规律

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民用航空发动机进气道防冰功率的计算方法研究 被引量：3

3

作者 冯丽娟 秦娜 易贤 《航空计算技术》 2017年第4期14-17,共4页

根据民用航空发动机短舱防冰系统设计的要求,对进气道的防冰功率进行了的计算研究。基本思路是利用结冰数值计算软件计算进气道水滴撞击范围,在此基础上,根据进气道防冰表面不同温度的要求,确定了进气道防冰系统引气功率的需求。提出的... 根据民用航空发动机短舱防冰系统设计的要求,对进气道的防冰功率进行了的计算研究。基本思路是利用结冰数值计算软件计算进气道水滴撞击范围,在此基础上,根据进气道防冰表面不同温度的要求,确定了进气道防冰系统引气功率的需求。提出的发动机进气道防冰功率计算方法,可供民用航空发动机短舱进气道防冰系统设计参考和借鉴。 展开更多

关键词 民用航空发动机 进气道 防冰系统 引气功率

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基于多缝放气自适应流动控制的超声速进气道数值研究 被引量：1

4

作者 温玉芬 张晨凯 +1 位作者 张正 高晶晶 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2017-2028,共12页

针对一种超声速混压式二元进气道,设计了多缝放气自适应流动控制方案,采用数值方法分别对有放气措施和无放气措施的进气道特性进行仿真对比分析,获得了放气对进气道自起动能力、临界性能及阻力特性的影响规律。结果表明:在进气道内收缩... 针对一种超声速混压式二元进气道,设计了多缝放气自适应流动控制方案,采用数值方法分别对有放气措施和无放气措施的进气道特性进行仿真对比分析,获得了放气对进气道自起动能力、临界性能及阻力特性的影响规律。结果表明:在进气道内收缩段开设系列放气缝,可以在保证进气道自起动能力的情况下大幅提升其临界性能,同时该种流动控制措施可通过唇口斜激波及其反射激波的移动实现放气量的自适应调节。对比分析发现,所设计的多缝放气流动控制方案,在设计状态下进气道的抗反压能力和总压恢复系数较无放气措施方案分别提高12.15%和7.11%,流量损失和阻力增加仅为0.71%和2.7%;巡航状态下,阻力增幅进一步减小,仅为1%。 展开更多

关键词 超声速进气道 流动控制 放气 总压恢复系数 阻力

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引气在超声进气道中的研究现状及应用探讨

5

作者 赵斌 弓志强 +1 位作者 黄生勤 邹学奇 《航空工程进展》 2013年第1期1-9,16,共10页

激波/附面层干扰现象的存在严重影响超声进气道的气动性能和稳定工作范围。经过50多年的研究和实践,引气作为主动控制的有效方式,现已广泛用于超声进气道的流动控制。从附面层控制引气和稳定性控制引气两个方面对引气在超声进气道中的... 激波/附面层干扰现象的存在严重影响超声进气道的气动性能和稳定工作范围。经过50多年的研究和实践,引气作为主动控制的有效方式,现已广泛用于超声进气道的流动控制。从附面层控制引气和稳定性控制引气两个方面对引气在超声进气道中的研究应用进行了回顾。阐述并总结了引气对激波/附面层干扰的控制机理及其对超声进气道流动稳定性的影响,展望了高超声速进气道中引气技术的发展趋势。 展开更多

关键词 超声进气道 引气 激波 附面层干扰 附面层控制

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超声速进气道/发动机一体化控制 被引量：9

6

作者 孙丰勇 张海波 叶志锋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2279-2287,共9页

为了解决超声速进气道/发动机一体化问题,建立了可进行放气调节的超声速进气道部件级数学模型,而后将其与某双轴涡扇发动机部件级模型匹配,实现进气道与发动机共同工作.基于该进气道/发动机一体化部件级模型,分析计算了超声速进气道内... 为了解决超声速进气道/发动机一体化问题,建立了可进行放气调节的超声速进气道部件级数学模型,而后将其与某双轴涡扇发动机部件级模型匹配,实现进气道与发动机共同工作.基于该进气道/发动机一体化部件级模型,分析计算了超声速进气道内流、外流特性,并研究了在超声速工作状态下进气道放气特性,验证了在超声速飞行时,发动机在中间状态与加力状态下,通过进气道放气调节,发动机安装推力提升了3%. 展开更多

关键词 超声速进气道 进气道部件级模型 放气调节 安装性能 进气道/发动机一体化

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内转式进气道自起动性能研究 被引量：9

7

作者 杨大伟 余安远 +3 位作者 韩亦宇 卫锋 丁国昊 曲俐鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期76-83,共8页

为了研究内转式进气道的自起动性能以及下壁面泄流对自起动的影响规律,开展了数值计算和风洞实验,数值计算采用准定常的方法,风洞实验通过阴影录像以及下壁面丝线显示相结合的方法确定进气道的起动状态。结果表明Ma5、攻角0°时进... 为了研究内转式进气道的自起动性能以及下壁面泄流对自起动的影响规律,开展了数值计算和风洞实验,数值计算采用准定常的方法,风洞实验通过阴影录像以及下壁面丝线显示相结合的方法确定进气道的起动状态。结果表明Ma5、攻角0°时进气道不能自起动,下壁面存在大范围的三维流动分离,流动损失严重。为了提高进气道的自起动能力,在下壁面距前缘400mm位置开孔泄流,开孔区域约100mm×40mm,开孔率0.2,实验模型孔径3mm;研究表明,泄流后进气道顺利自起动,总压恢复系数提高了0.25,泄流量损失仅为捕获流量的1%。进一步数值研究表明,泄流构型在攻角0°时的自起动马赫数在4.3～4.4,泄流极大地拓宽了进气道的工作范围。 展开更多

关键词 内转式进气道 起动 数值模拟 风洞实验 泄流

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辅助动力装置导叶调节规律及对性能影响研究 被引量：7

8

作者 赵祥成 黄向华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期540-546,共7页

以带负载压气机的辅助动力装置（APU）为研究对象，为实现进口导向叶片（IGV）在不同角度下引气流量与负载压气机出口流量的匹配设计，根据已有的IGV在30°，50°，75°和90°时对应的负载压气机特性，建立引气特性插... 以带负载压气机的辅助动力装置（APU）为研究对象，为实现进口导向叶片（IGV）在不同角度下引气流量与负载压气机出口流量的匹配设计，根据已有的IGV在30°，50°，75°和90°时对应的负载压气机特性，建立引气特性插值表，设计IGV开环控制规律，并在此基础上完成了引气量稳态变化、动态变化以及卸载过程数值仿真，分析了引气量改变对动力段压气机工作点和APU性能参数的影响。仿真结果表明，引气量在0.6-1.8kg/s范围内变化时，IGV开环控制规律能够根据引气量和环境大气调节IGV角度，确保负载压气机始终处于稳定、高效的工作状态。该控制规律在全包线范围内均适用，可以应用于APU引气匹配设计。 展开更多

关键词 辅助动力装置 负载压气机 进口导向叶片 引气特性 数学模型 数值仿真

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大内收缩比二元高超声速进气道波系配置特性 被引量：7

9

作者 张晓嘉 岳连捷 张新宇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期505-509,共5页

为了发展适应宽飞行范围的高超声速二元进气道设计技术,考察了内收缩比对进气道特性的影响规律,并提出了结合附面层抽吸辅助自起动的大内收缩比进气道波系设计方法,改善了二元进气道低马赫条件下流量捕获低的弱点。研究发现,存在着设计... 为了发展适应宽飞行范围的高超声速二元进气道设计技术,考察了内收缩比对进气道特性的影响规律,并提出了结合附面层抽吸辅助自起动的大内收缩比进气道波系设计方法,改善了二元进气道低马赫条件下流量捕获低的弱点。研究发现,存在着设计点推力最优进气道内收缩比,而进气道非设计点流量系数随内收缩比而增大。基于最优内收缩比进气道构型,取消外压激波封口约束,通过局部等熵压缩波分散打进内收缩段内部,大幅提高了进气道低马赫流量捕获。并进一步通过合理配置内收缩段抽吸槽,以设计点(马赫6)1%,非设计点(马赫4)3%的流量损失使进气道自起动马赫数降到3.35,改善了内收缩比过大导致的自起动问题。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 二元高超声速进气道 波系配置 附面层抽吸

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三面压缩高超进气道附面层抽吸研究 被引量：7

10

作者 岳连捷 叶青 +2 位作者 徐显坤 陈立红 张新宇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期372-378,共7页

针对超燃冲压发动机中,三面压缩进气道激波/附面层干扰诱发的隔离段流向涡现象,探索了不同的附面层抽吸方式对隔离段流向涡的影响.结合附面层油流图谱及数值模拟考察了相应附面层流态,并分析了不同抽吸工况下的抽吸流量及其对出口截面... 针对超燃冲压发动机中,三面压缩进气道激波/附面层干扰诱发的隔离段流向涡现象,探索了不同的附面层抽吸方式对隔离段流向涡的影响.结合附面层油流图谱及数值模拟考察了相应附面层流态,并分析了不同抽吸工况下的抽吸流量及其对出口截面总压恢复与流向涡的影响.发现隔离段流向涡气流主要源于侧壁附面层分离,相比于再附区抽吸,分离区抽吸大幅度抑制了侧壁附面层的分离流动,从源头上控制了隔离段流向涡的形成,大幅削弱了流向涡尺度,提高了进气道总压恢复.同时,抽吸面积越大,流动品质的改善作用就越明显,但是也伴随着流量损失. 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 三面压缩进气道 附面层抽吸 表面油滴显示 流动形态 流向涡

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实时泄流控制对内转进气道起动性能影响试验研究

11

作者 杨大伟 李一鸣 +4 位作者 张胜 曲俐鹏 余安远 贺佳佳 陈锐杰 《气动研究与试验》 2024年第3期87-95,共9页

本文采用高速阴影录像和沿程脉动压力测量技术,在常规冷流风洞试验中获得了某内转进气道马赫数Ma 5、迎角0°状态下的起动特性,并进行了实时泄流控制研究。试验结果显示,无泄流的进气道在节流度0.6下处于激波振荡状态,基准频率约为6... 本文采用高速阴影录像和沿程脉动压力测量技术,在常规冷流风洞试验中获得了某内转进气道马赫数Ma 5、迎角0°状态下的起动特性,并进行了实时泄流控制研究。试验结果显示,无泄流的进气道在节流度0.6下处于激波振荡状态,基准频率约为60Hz;节流撤销后,进气道未恢复起动,进气道此时不能自起动;泄流打开后,进气道起动,表明增加泄流控制的进气道具备自起动能力;泄流再关闭后,进气道依然保持起动状态,证明无泄流的进气道当前工况处于起动双解区内。研究表明,内转进气道无控制时的自起动问题比较严重,合理的泄流控制能够有效提高进气道的自起动能力,实时泄流控制可成为恢复进气道起动的一条有效途径。 展开更多

关键词 内转进气道 风洞试验 起动特性 实时泄流控制

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宽马赫数二维曲面压缩高超声速进气道设计 被引量：5

12

作者 南向军 《火箭推进》 CAS 2015年第1期43-49,共7页

为设计出工作范围为Ma 2~7的RBCC发动机进气道,利用压升规律可控的二维曲面压缩设计方法,以Ma 6为设计点设计了宽马赫数新型二元高超声速进气道气动型面,采用前掠侧板减小了进气道的内收缩比,在Ma 4以下采用顶板放气的方式来扩展进气道... 为设计出工作范围为Ma 2~7的RBCC发动机进气道,利用压升规律可控的二维曲面压缩设计方法,以Ma 6为设计点设计了宽马赫数新型二元高超声速进气道气动型面,采用前掠侧板减小了进气道的内收缩比,在Ma 4以下采用顶板放气的方式来扩展进气道的工作范围。数值模拟研究了进气道的流场及性能,发现采用曲面压缩设计的新型二元进气道在Ma 4~7范围波系较少,流场结构良好,同时总压恢复较高,流量捕获能力强。通过顶板放气可实现在Ma 1.5~4范围内正常工作,放气量在15%以下。从流场和性能参数看,曲面压缩进气道在Ma 4以上性能良好,但在Ma 4以下流量捕获能力偏低。 展开更多

关键词 二元进气道 曲面压缩 宽范围 顶板放气

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抽吸对高超侧压进气道自起动性能的影响 被引量：5

13

作者 赵一龙 范晓樯 +1 位作者 王翼 王振国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1101-1106,共6页

针对某型高超侧压进气道设计了纵向槽、横向槽和圆孔等4种抽吸方案,对各方案的进气道流场进行了数值模拟.结果表明:抽吸可以显著提升进气道的自起动性能,且对进气道不起动流场的分离区进行抽吸的效果最佳,文中最优方案将进气道的自起动... 针对某型高超侧压进气道设计了纵向槽、横向槽和圆孔等4种抽吸方案,对各方案的进气道流场进行了数值模拟.结果表明:抽吸可以显著提升进气道的自起动性能,且对进气道不起动流场的分离区进行抽吸的效果最佳,文中最优方案将进气道的自起动马赫数由4.6降至3.7.对进气道进行了马赫数为4条件下变攻角的风洞试验,验证了抽吸对提升进气道自起动性能的有效性. 展开更多

关键词 高超侧压进气道 自起动 抽吸 数值仿真 风洞试验

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基于功率保持的辅助动力装置引气性能计算模型 被引量：3

14

作者 刘伟 夏商周 +2 位作者 黄兴 田宏星 吴吉昌 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2569-2576,共8页

以带负载压气机辅助动力装置(APU)为对象,分析了其结构特点与工作原理,针对目前工程上常用的APU引气性能计算模型的不足,建立了基于APU与空气涡轮匹配的总体性能数学模型和负载压气机变几何部件特性插值模型。在此基础上,研究了APU功率... 以带负载压气机辅助动力装置(APU)为对象,分析了其结构特点与工作原理,针对目前工程上常用的APU引气性能计算模型的不足,建立了基于APU与空气涡轮匹配的总体性能数学模型和负载压气机变几何部件特性插值模型。在此基础上,研究了APU功率调节规律,获得了轴功率负载、APU涡轮前温度、排气温度与负载压气机进口导叶角度之间的匹配关系,进而实现了APU全包线内和全工况下的引气性能计算。利用GTCP131-9A试验数据对模型进行了验证,结果表明:引气流量计算误差小于3%,引气压力计算误差小于4%;功率保持下的APU涡轮前温度限制值仅与轴功率负载大小有关,与进气温度无关。研究结论对于带负载压气机APU总体性能计算和调节规律设计提供了参考。 展开更多

关键词 辅助动力装置 负载压气机 功率保持 导叶调节规律 整机匹配 引气性能

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进气角度对蚌式进气道与发动机相容性的影响 被引量：1

15

作者 符小刚 于芳芳 王玲玲 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2016年第5期1-4,62,共5页

通过飞行试验研究了蚌式进气道在不同飞行条件下的内部流场特点。研究表明,当飞机迎角增大时,鼓包表面对前机身来流附面层的吹除效果增强,同时鼓包后方由于流道弯曲产生的流动分离得到抑制,使得发动机稳定工作裕度提高;而侧滑会导致鼓... 通过飞行试验研究了蚌式进气道在不同飞行条件下的内部流场特点。研究表明,当飞机迎角增大时,鼓包表面对前机身来流附面层的吹除效果增强,同时鼓包后方由于流道弯曲产生的流动分离得到抑制,使得发动机稳定工作裕度提高;而侧滑会导致鼓包左右两侧附面层吹除效果出现显著差异,从而使得下游进气道内流体顺着从鼓包迎风侧指向背风侧的方向偏转,进而对发动机稳定裕度产生影响。 展开更多

关键词 蚌式进气道 稳定裕度 乘波体 附面层吹除 进气道旋流 航空发动机 飞行试验

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SAFE压缩机组故障分析与处理措施

16

作者 王卫星 牛学朴 +1 位作者 王大治 解非 《油气储运》 CAS 北大核心 2009年第9期36-38,共3页

对CNG站赛福(SAFE)压缩机组级间温度升高和压力变化的问题进行了分析,结果表明,该故障为二级进气阀破损和二级排气阀漏气所致。提出了改造二级进气阀处理方案。针对冷却系统高位水箱冷却水溢出等问题,提出了修复换热器、加强密封等技术... 对CNG站赛福(SAFE)压缩机组级间温度升高和压力变化的问题进行了分析,结果表明,该故障为二级进气阀破损和二级排气阀漏气所致。提出了改造二级进气阀处理方案。针对冷却系统高位水箱冷却水溢出等问题,提出了修复换热器、加强密封等技术措施。 展开更多

关键词 压缩机组 进气阀 排气阀 换热器 故障 处理措施

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