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活塞航空发动机复合增压技术仿真分析
被引量:
5
1
作者
潘钟键
何清华
张祥剑
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期1543-1547,共5页
为研究复合增压条件下活塞航空发动机高空性能,建立某型活塞航空发动机复合增压GT-POWER仿真模型并验证模型的准确性,对不同增压条件下的发动机高空特性进行分析。仅在一级涡轮增压条件下,发动机在5 000 m高空时,和地面工况相比,压力峰...
为研究复合增压条件下活塞航空发动机高空性能,建立某型活塞航空发动机复合增压GT-POWER仿真模型并验证模型的准确性,对不同增压条件下的发动机高空特性进行分析。仅在一级涡轮增压条件下,发动机在5 000 m高空时,和地面工况相比,压力峰值降低26%且后燃现象严重,同时缸内温度上升,发动机热负荷显著增加,发动机功率下降。在复合增压条件下,高空时缸内压力得到恢复,缸内温度趋于地面工况,发动机功率得到恢复。该发动机搭载某轻型飞机进行高空试飞后,在7 600 m高空功率仍可保持80%的功率,验证复合增压技术满足高空飞行的需求。
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关键词
活塞航空发动机
涡轮增压
后燃
复合增压
压力峰值
功率恢复
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职称材料
活塞航空煤油发动机活塞销孔变形分析
2
作者
潘钟键
何清华
邓宇
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期4044-4048,共5页
建立某型活塞航空煤油发动机活塞销受力数学模型,分析活塞顶部与活塞裙部连接螺纹位置对活塞销受力的影响。在温度场、热应力和机械应力多场耦合条件下,利用ANSYS软件分析活塞销孔的变形。对螺纹位置改变前后的燃烧室、活塞裙部重要位...
建立某型活塞航空煤油发动机活塞销受力数学模型,分析活塞顶部与活塞裙部连接螺纹位置对活塞销受力的影响。在温度场、热应力和机械应力多场耦合条件下,利用ANSYS软件分析活塞销孔的变形。对螺纹位置改变前后的燃烧室、活塞裙部重要位置点的温度进行模拟和测量。研究结果表明:螺纹位置改变后,活塞销孔变形减小50μm,活塞销磨损状况得到改善;螺纹位置改变前后燃烧效率没有改变,但在多场耦合作用下,燃烧室中间略有凸起。
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关键词
活塞航空煤油发动机
活塞销
销孔变形
多场耦合
燃烧室
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职称材料
某航空活塞发动机机械增压器旁通阀门启闭特性分析
被引量:
1
3
作者
潘钟键
邹湘伏
周志东
《航空工程进展》
CSCD
2017年第4期438-443,共6页
机械增压器现已在汽车发动机上得到了广泛应用,但其在航空活塞发动机上的应用和研究较少。分析机械增压器的工作过程,在簧片阀模型的基础上,考虑旁通阀门启闭压力与涡轮增压器压比之间的线性关系并对其建模;搭建某型航空活塞发动机GT-PO...
机械增压器现已在汽车发动机上得到了广泛应用,但其在航空活塞发动机上的应用和研究较少。分析机械增压器的工作过程,在簧片阀模型的基础上,考虑旁通阀门启闭压力与涡轮增压器压比之间的线性关系并对其建模;搭建某型航空活塞发动机GT-POWER数值仿真模型并进行实验验证,在整机模型的基础上,研究不同转速下通过旁通阀门的质量流率以及不同高度下旁通阀门的通流面积。结果表明:巡航工况下,海拔2 680m时阀门关闭;起飞工况下,海拔3 000m阀门关闭,该结果可为发动机实际高空飞行提供理论支持。
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关键词
航空活塞发动机
机械增压器
旁通阀门
质量流率
通流面积
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职称材料
燃烧室尺寸优化下的航空发动机排放性能研究
4
作者
潘钟键
周凯
程立志
《航空工程进展》
CSCD
2018年第4期611-616,共6页
航空活塞发动机的排放问题始终备受关注,其燃烧室的尺寸对发动机排放性能具有一定的影响,以某航空活塞发动机为研究对象,从燃烧喷雾模型出发,利用Fire建立其燃烧室模型,在现有燃烧室几何参数的基础上提出改进,利用新的方案进行仿真分析...
航空活塞发动机的排放问题始终备受关注,其燃烧室的尺寸对发动机排放性能具有一定的影响,以某航空活塞发动机为研究对象,从燃烧喷雾模型出发,利用Fire建立其燃烧室模型,在现有燃烧室几何参数的基础上提出改进,利用新的方案进行仿真分析,在某一瞬态下对比新旧方案的氮氧化合物和碳烟排放。结果表明:新的燃烧室结构下发动机氮氧化合物排放降低23%,碳烟排放降低2.8%,总体排放下降;将修正后的燃烧室装配到发动机上,经实验台架测试后,发动机功率和扭矩不变,排放物明显降低,该设计方案可行。
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关键词
活塞发动机
燃烧室
几何参数
排放
台架测试
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职称材料
航空活塞发动机机体疲劳优化设计方法
5
作者
邹湘伏
邓宇
潘钟键
《航空工程进展》
CSCD
2020年第4期603-608,共6页
机体可靠性差是航空活塞发动机适航取证过程中的技术难题。以某型发动机下机体为研究对象,通过模型仿真得到机体的瞬态载荷曲线并进行拟合,按实际安装对其进行约束,采用Goodman方法进行高周疲劳分析,计算机体疲劳安全系数;提出一种分离...
机体可靠性差是航空活塞发动机适航取证过程中的技术难题。以某型发动机下机体为研究对象,通过模型仿真得到机体的瞬态载荷曲线并进行拟合,按实际安装对其进行约束,采用Goodman方法进行高周疲劳分析,计算机体疲劳安全系数;提出一种分离式主轴盖的设计方法,优化下机体结构,在相同载荷的条件进行对比分析;采用威布尔数学模型对机体可靠性指标进行计算验证,并对优化后的机体进行耐久测试。结果表明:下机体疲劳安全系数、整机寿命、可靠性大幅提升,该设计方法对提高类似结构可靠性有一定的借鉴意义。
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关键词
机体
瞬态载荷
高周疲劳
分离式主轴盖
疲劳安全系数
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职称材料
水平对置航空活塞发动机曲轴箱有限元分析
6
作者
李义
潘钟键
《小型内燃机与车辆技术》
CAS
2023年第2期46-50,共5页
高推重比设计一直是航空活塞发动机技术发展的必然趋势,为提升发动机的推重比,实现减重增效,以某款二冲程水平对置航空活塞发动机高强度铝合金曲轴箱作为研究对象,根据其结构特点建立三维实体模型,利用GT-SUITE软件分析各个主轴承座的...
高推重比设计一直是航空活塞发动机技术发展的必然趋势,为提升发动机的推重比,实现减重增效,以某款二冲程水平对置航空活塞发动机高强度铝合金曲轴箱作为研究对象,根据其结构特点建立三维实体模型,利用GT-SUITE软件分析各个主轴承座的受力情况,运用有限元软件ANSYSWorkbench对曲轴箱有限元模型进行稳态静力与约束模态的求解。结果表明,在发动机最大爆发压力下,曲轴箱最大变形不大于0.1 mm,安全系数大于1.2,1阶频率为1 421.6 Hz,远高于发动机的激励频率,不存在共振现象,整体结构符合设计要求。
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关键词
水平对置
航空活塞发动机
有限元法
模态分析
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职称材料
题名
活塞航空发动机复合增压技术仿真分析
被引量:
5
1
作者
潘钟键
何清华
张祥剑
机构
中南大学机电工程学院
山河智能装备股份有限公司技术中心
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第12期1543-1547,共5页
基金
国家863计划资助项目(2009AA045103)
文摘
为研究复合增压条件下活塞航空发动机高空性能,建立某型活塞航空发动机复合增压GT-POWER仿真模型并验证模型的准确性,对不同增压条件下的发动机高空特性进行分析。仅在一级涡轮增压条件下,发动机在5 000 m高空时,和地面工况相比,压力峰值降低26%且后燃现象严重,同时缸内温度上升,发动机热负荷显著增加,发动机功率下降。在复合增压条件下,高空时缸内压力得到恢复,缸内温度趋于地面工况,发动机功率得到恢复。该发动机搭载某轻型飞机进行高空试飞后,在7 600 m高空功率仍可保持80%的功率,验证复合增压技术满足高空飞行的需求。
关键词
活塞航空发动机
涡轮增压
后燃
复合增压
压力峰值
功率恢复
Keywords
aircraft piston engine
turbocharging
after-burning
composite supercharging
maximum pressure
power recovery
分类号
TK421 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
活塞航空煤油发动机活塞销孔变形分析
2
作者
潘钟键
何清华
邓宇
机构
中南大学机电工程学院
中南大学高性能复杂制造国家重点实验室
山河智能装备股份有限公司
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期4044-4048,共5页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2009AA045103)~~
文摘
建立某型活塞航空煤油发动机活塞销受力数学模型,分析活塞顶部与活塞裙部连接螺纹位置对活塞销受力的影响。在温度场、热应力和机械应力多场耦合条件下,利用ANSYS软件分析活塞销孔的变形。对螺纹位置改变前后的燃烧室、活塞裙部重要位置点的温度进行模拟和测量。研究结果表明:螺纹位置改变后,活塞销孔变形减小50μm,活塞销磨损状况得到改善;螺纹位置改变前后燃烧效率没有改变,但在多场耦合作用下,燃烧室中间略有凸起。
关键词
活塞航空煤油发动机
活塞销
销孔变形
多场耦合
燃烧室
Keywords
aero-piston kerosene engine
wrist pin
deformation of wrist pin bore
multi-field coupling
combustionchamber
分类号
V234 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
某航空活塞发动机机械增压器旁通阀门启闭特性分析
被引量:
1
3
作者
潘钟键
邹湘伏
周志东
机构
山河智能装备股份有限公司国家级企业技术中心
中南大学机电工程学院
出处
《航空工程进展》
CSCD
2017年第4期438-443,共6页
基金
湖南省科技厅重点研发计划国际与区域科技合作项目(2016WK2032)
文摘
机械增压器现已在汽车发动机上得到了广泛应用,但其在航空活塞发动机上的应用和研究较少。分析机械增压器的工作过程,在簧片阀模型的基础上,考虑旁通阀门启闭压力与涡轮增压器压比之间的线性关系并对其建模;搭建某型航空活塞发动机GT-POWER数值仿真模型并进行实验验证,在整机模型的基础上,研究不同转速下通过旁通阀门的质量流率以及不同高度下旁通阀门的通流面积。结果表明:巡航工况下,海拔2 680m时阀门关闭;起飞工况下,海拔3 000m阀门关闭,该结果可为发动机实际高空飞行提供理论支持。
关键词
航空活塞发动机
机械增压器
旁通阀门
质量流率
通流面积
Keywords
air piston engine
supercharger
bypass valve
mass flow rate
flow area
分类号
V234 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
燃烧室尺寸优化下的航空发动机排放性能研究
4
作者
潘钟键
周凯
程立志
机构
长沙学院机电工程学院
山河智能装备股份有限公司航空研究院
中南大学机电工程学院
出处
《航空工程进展》
CSCD
2018年第4期611-616,共6页
基金
长沙市科技计划项目(K1705041)
文摘
航空活塞发动机的排放问题始终备受关注,其燃烧室的尺寸对发动机排放性能具有一定的影响,以某航空活塞发动机为研究对象,从燃烧喷雾模型出发,利用Fire建立其燃烧室模型,在现有燃烧室几何参数的基础上提出改进,利用新的方案进行仿真分析,在某一瞬态下对比新旧方案的氮氧化合物和碳烟排放。结果表明:新的燃烧室结构下发动机氮氧化合物排放降低23%,碳烟排放降低2.8%,总体排放下降;将修正后的燃烧室装配到发动机上,经实验台架测试后,发动机功率和扭矩不变,排放物明显降低,该设计方案可行。
关键词
活塞发动机
燃烧室
几何参数
排放
台架测试
Keywords
piston engine
combustion chamber
geometric parameters
emission
bench test
分类号
V234 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
航空活塞发动机机体疲劳优化设计方法
5
作者
邹湘伏
邓宇
潘钟键
机构
湖南山河科技股份有限公司航空研究院
长沙学院机电工程学院
山河智能装备股份有限公司国家企业技术中心
出处
《航空工程进展》
CSCD
2020年第4期603-608,共6页
基金
湖南省科技计划——长株潭国家自主创新示范区专项(2018XK2204)
湖南省教育厅项目(18C0776)。
文摘
机体可靠性差是航空活塞发动机适航取证过程中的技术难题。以某型发动机下机体为研究对象,通过模型仿真得到机体的瞬态载荷曲线并进行拟合,按实际安装对其进行约束,采用Goodman方法进行高周疲劳分析,计算机体疲劳安全系数;提出一种分离式主轴盖的设计方法,优化下机体结构,在相同载荷的条件进行对比分析;采用威布尔数学模型对机体可靠性指标进行计算验证,并对优化后的机体进行耐久测试。结果表明:下机体疲劳安全系数、整机寿命、可靠性大幅提升,该设计方法对提高类似结构可靠性有一定的借鉴意义。
关键词
机体
瞬态载荷
高周疲劳
分离式主轴盖
疲劳安全系数
Keywords
block
transient load
high cycle fatigue
separated main bearing cap
fatigue safety factor
分类号
V231.95 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
水平对置航空活塞发动机曲轴箱有限元分析
6
作者
李义
潘钟键
机构
山河智能装备股份有限公司国家企业技术中心
长沙学院机电工程学院
出处
《小型内燃机与车辆技术》
CAS
2023年第2期46-50,共5页
基金
湖南省重点研发计划项目2021wk2007
湖南创新型省份建设专项2022GK1070
湖南省科技创新计划项目2021GK1020。
文摘
高推重比设计一直是航空活塞发动机技术发展的必然趋势,为提升发动机的推重比,实现减重增效,以某款二冲程水平对置航空活塞发动机高强度铝合金曲轴箱作为研究对象,根据其结构特点建立三维实体模型,利用GT-SUITE软件分析各个主轴承座的受力情况,运用有限元软件ANSYSWorkbench对曲轴箱有限元模型进行稳态静力与约束模态的求解。结果表明,在发动机最大爆发压力下,曲轴箱最大变形不大于0.1 mm,安全系数大于1.2,1阶频率为1 421.6 Hz,远高于发动机的激励频率,不存在共振现象,整体结构符合设计要求。
关键词
水平对置
航空活塞发动机
有限元法
模态分析
Keywords
Horizontal contraposition
Aviation piston engine
Finite element method
Modal analysis
分类号
TK402 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
活塞航空发动机复合增压技术仿真分析
潘钟键
何清华
张祥剑
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
5
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职称材料
2
活塞航空煤油发动机活塞销孔变形分析
潘钟键
何清华
邓宇
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
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职称材料
3
某航空活塞发动机机械增压器旁通阀门启闭特性分析
潘钟键
邹湘伏
周志东
《航空工程进展》
CSCD
2017
1
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职称材料
4
燃烧室尺寸优化下的航空发动机排放性能研究
潘钟键
周凯
程立志
《航空工程进展》
CSCD
2018
0
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职称材料
5
航空活塞发动机机体疲劳优化设计方法
邹湘伏
邓宇
潘钟键
《航空工程进展》
CSCD
2020
0
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职称材料
6
水平对置航空活塞发动机曲轴箱有限元分析
李义
潘钟键
《小型内燃机与车辆技术》
CAS
2023
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