后喷时刻对柴油机燃烧影响的可视化研究

后喷可改善柴油机的颗粒物排放特性。在光学发动机上,保持总喷油量不变,变换不同主、后喷间隔时刻,对缸内燃烧过程进行高速摄影,研究后喷时刻变化对柴油机缸内燃烧特性的影响。将获取的缸内燃烧火焰图像,利用双色法计算得出缸内温度场和表征碳烟浓度的KL因子分布情况,并分析缸内燃烧温度和碳烟生成特性。研究表明,随主、后喷间隔角增加,温度分布及KL因子总量呈双峰分布,KL因子总量后期减少速度增加,即碳烟氧化速度加快。     

航空发动机部件和整机通流数值模拟研究

针对航空发动机部件和整机,为实现快速准确的流场与性能分析,基于时间推进通流方法开展了相关研究,并开发了相应求解程序。以严格守恒型通流模型为基础,结合计算流体力学求解理论,依次进行了轴流、离心压气机、轴流涡轮部件仿真验证,并最终对一台微型涡喷发动机地面节流特性进行了整机数值仿真验证。结果表明,所发展通流仿真程序求解稳定,能够快速获得发动机各类部件及整机的子午流场及总体特性。其中,整机总体特性预测与实验偏差不大于7%,符合工程应用精度需求。     

一种航空发动机燃油流量基线的建模方法

为实现航空发动机的在巡航过程中的实时监控及时发现发动机状态参数的异常变化,提高飞行安全水平,提出基于航空发动机燃油流量(FF)基线求解偏差值的一种算法。依据设定的飞行数据筛选原则和预处理方法建立模型样本,设计以高斯函数为隐含层激励函数和以线性函数为输出层激励函数的多输入单输出的RBF神经网络,通过Pearson相关性分析确定网络的输入节点。使用该网络得到预测燃油流量基线,再与实际燃油流量做比较可得燃油流量偏差值。最后对预测偏差值和观测偏差值实施两配对非参数检验以验证网络精度,结果表明该方法是计算航空发动机巡航状态下燃油流量偏差值的一种有效算法。     

单轴涡轮喷气发动机起停逻辑设计

以航空单轴涡轮喷气发动机起停控制为研究对象,设计了一种基于有限自动机的燃气涡轮发动机全工作状态起停逻辑。首先,给出了起停控制系统下的输入以及控制输出;然后,设计了涡轮喷气发动机各起停状态,给出了各起停状态之间的转换条件和关系;最后,给出了基于N变化率和EGT温升的点火状态计算方法、点火器控制规律和供油状态量计算规律。该起停逻辑在电子控制器上实现。通过实验,该起停逻辑能够有效控制点火器和燃油系统正常工作,并能及时提供涡轮喷气发动机运行状态信息,延长发动机的寿命,具有很强的工程实用性。     

热声发动机起振行为实验研究

研究了热声发动机起振过程,对Benavides构建的动力学模型的计算方法进行了优化,计算了控制压力、回热器参数和系统频率对热声发动机起振温度的影响。并进行了实验,计算结果与实验结果一致,证明了优化效果。     

热声起振机理的研究进展

主要总结了近年来国内外热声起振机理的研究进展,重点介绍了热声起振机理的理论研究、数值模拟以及实验研究;同时指出了当前所开展研究的不足。最后讨论了热声起振机理研究亟需解决的问题以及深入研究的方向。     

基于组合赋权法和未确知测度模型的发动机健康状况评估

为了有效评估航空发动机的健康状况,提出一种逼近理想点的组合赋权法和未确知测度模型相结合的评估方法。首先,分别利用序关系分析法、指标相关性赋权法和指标难度赋权法得到各指标的主客观单一权重;利用逼近理想点的组合赋权法并考虑指标权重与重要性的一致性,求解指标组合权重,使赋权结果更具科学性,加大不同类别评价对象的区分度。其次,基于未确知测度模型,利用K-means算法将各指标分为两个对立等级,每个等级又分为两个互补小等级,以减少信息的重叠进一步区分不同类别的评价对象;根据指标属于不同等级的未确知测度、指标组合权重和评分准则,得到评价对象的健康评分。最后,通过航空发动机实例分析以及与其他方法的对比分析,验证此方法的有效性。     

Development and testing of a detailed kinetic mechanism of natural gas combustion in internal combustion engine

A detailed chemical mechanism to describe the combustion of natural gas in internal combustion (IC) engine has been developed,which is consisting of 233 reversible reactions and 79 species.This mechanism accounts for the oxidation of methane,ethane,propane and nitrogen.It has been tested using IC engine model of CHEMKIN 4.1.1 and experimental measurements.The performance of the proposed mechanism was evaluated at various equivalence ratios (φ=0.6 to φ=1.3),initial reactor conditions (Tini=500 to 3500 ℃;Pini...     

模式选择阀开度对变循环压缩系统匹配的影响

对双外涵变循环压缩系统进行了建模和全三维数值模拟,分析了模式转换过程中第二外涵道倒流对系统气动性能及部件匹配规律的影响。随着倒流流量的增大,变循环压缩系统的第一外涵道比和总涵道比提高,风扇总压比升高,CDFS与高压压气机的总压比降低。倒流主要影响风扇后面级的气动性能。倒流导致CDFS进口流场发生畸变,CDFS下游第一分流环局部流场严重恶化,应及时调节系统控制参数防止压缩系统失效。