航空发动机主轴双半内圈角接触球轴承滑蹭特性分析 被引量：1

1

作者 段渊博 崔永存 +1 位作者 汪静静 杨志文 《机电工程》 北大核心 2025年第4期628-638,共11页

为了解决某航空发动机主轴双半内圈角接触球轴承的滑蹭失效问题,对钢球和滚道接触状态影响轴承滑蹭现象进行了研究,建立了双半内圈角接触球轴承动力学分析模型,研究了轴承发生三点接触时,钢球运动状态、钢球与滚道滑蹭的变化规律,通过... 为了解决某航空发动机主轴双半内圈角接触球轴承的滑蹭失效问题,对钢球和滚道接触状态影响轴承滑蹭现象进行了研究,建立了双半内圈角接触球轴承动力学分析模型,研究了轴承发生三点接触时,钢球运动状态、钢球与滚道滑蹭的变化规律,通过改变轴承结构设计参数,提升了双半内圈角接触球轴承抗蹭伤的能力。首先,基于滚动轴承动力学理论,建立了双半内圈角接触球轴承的动力学模型,并采用预估-校正的GSTIFF变步长积分算法,求解了动力学微分方程组;然后,以钢球接触状态、钢球运转稳定性及轴承摩擦功耗为分析指标,分析了轴承滑蹭产生的机理;最后,分析了钢球接触状态、垫片厚度和工作游隙对轴承产生滑蹭的影响规律。研究结果表明:轴承在处于即将发生三点接触临界状态时,轴承滑蹭现象最轻,轴承接触区域摩擦功耗最低,不会因接触区温升过快造成轴承失效;在一定的范围内,垫片厚度和径向工作游隙越小,则轴承发生的滑蹭现象越轻,其最优参数为垫片厚度0.125 mm、径向工作游隙0.221 mm,此时轴承的工作状态为刚发生三点接触的临界状态,钢球和内滚道之间发生的滑蹭现象最轻,轴承摩擦功耗最小。该结果可为解决某航空发动机主轴双半内圈角接触球轴承的滑蹭失效问题提供参考。 展开更多

关键词 航空发动机主轴轴承 双半内圈角接触球轴承 滑蹭特性 滚动轴承动力学分析模型 轴承结构设计参数 三点接触状态 轴承接触区域摩擦功耗

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航空发动机角接触球轴承高位滑蹭损伤分析与验证

2

作者 邢春生 张大鹏 +2 位作者 信琦 毛宏图 高晓果 《轴承》 北大核心 2025年第4期128-134,共7页

以某航空发动机角接触球轴承为研究对象,针对其在航空发动机上发生的异常高位滑蹭损伤以及套圈剥落问题,开展了沟道与球接触区的接触角、接触应力及滑动速度仿真分析,对角接触球轴承高位滑蹭损伤机理进行研究,得到内圈偏斜、轴向轻载是... 以某航空发动机角接触球轴承为研究对象,针对其在航空发动机上发生的异常高位滑蹭损伤以及套圈剥落问题,开展了沟道与球接触区的接触角、接触应力及滑动速度仿真分析,对角接触球轴承高位滑蹭损伤机理进行研究,得到内圈偏斜、轴向轻载是造成角接触球轴承发生高位滑蹭损伤的主要原因,并通过设计试验验证了角接触球轴承高位滑蹭损伤的机理。 展开更多

关键词 滚动轴承 角接触球轴承 航空发动机 损伤 偏斜

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航空发动机中介圆柱滚子轴承抗倾斜能力分析及优化设计 被引量：1

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作者 高晓果 毛宏图 齐春辉 《轴承》 北大核心 2024年第8期18-23,共6页

针对某航空发动机中介圆柱滚子轴承由于内、外圈倾斜而导致滚子与内圈滚道出现剥落的问题,提出采用内、外圈许用倾斜角评价圆柱滚子轴承的抗倾斜能力,基于该方法分析得到轴承许用倾斜角随着滚子凸度和内圈滚道有效宽度增大而增大,故提... 针对某航空发动机中介圆柱滚子轴承由于内、外圈倾斜而导致滚子与内圈滚道出现剥落的问题,提出采用内、外圈许用倾斜角评价圆柱滚子轴承的抗倾斜能力,基于该方法分析得到轴承许用倾斜角随着滚子凸度和内圈滚道有效宽度增大而增大,故提出将滚子凸度增大到原结构的3.2倍,内圈滚道有效宽度比原结构增加6%的改进措施,改进后的轴承许用倾斜角提升到优化前的4~9倍,仿真和试验结果表明优化后的轴承能够避免滚子与内圈滚道一端出现应力集中。 展开更多

关键词 滚动轴承 圆柱滚子轴承 航空发动机 故障 倾斜 接触应力 试验

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航空发动机球轴承剥落故障模式分析

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作者 杨景来 佟文伟 +3 位作者 李青 刘宇佳 修攀瑞 赵聪 《航空发动机》 北大核心 2024年第3期169-174,共6页

为研究航空发动机球轴承的剥落故障模式,利用原子发射光谱技术、自动磨粒分析技术、铁谱技术及能谱分析技术对球轴承加速等效试验滑油中磨粒的数量、大小、形貌及成分等信息进行分析。结果表明:金属颗粒污染物导致轴承出现初始疲劳剥落... 为研究航空发动机球轴承的剥落故障模式,利用原子发射光谱技术、自动磨粒分析技术、铁谱技术及能谱分析技术对球轴承加速等效试验滑油中磨粒的数量、大小、形貌及成分等信息进行分析。结果表明:金属颗粒污染物导致轴承出现初始疲劳剥落;球轴承剥落的特征磨粒为滚动疲劳磨粒和球形磨粒,内衬套微动磨损的特征磨粒为铁的黑色氧化物和红色氧化铁磨粒;临近轴承失效时,滑油中Fe元素质量分数由7.49×10-6增大至21.74×10-6,特征磨粒数量也由48.9个/mL急剧增加至1433.8个/mL,且特征磨粒直径主要分布在25~50μm。金属颗粒污染物的存在使轴承承力内半圈滚道加速出现接触疲劳剥落,滚道剥落到一定程度后,在轴向力、摩擦力及预紧力等综合作用下在内衬套与承力内半圈接触处发生微动磨损,进一步加剧了滚道的疲劳剥落,最终导致球轴承失效。 展开更多

关键词 航空发动机 球轴承 铁谱技术 能谱分析技术 微动磨损

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基于灰色理论的航空发动机剩余寿命预测 被引量：17

5

作者 刘小峰 叶榕婷 +1 位作者 柏林 乔恒稳 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期74-81,共8页

针对航空发动机健康监测数据繁杂、性能退化特征不明显、缺乏有效的健康指数构建与剩余寿命预测难的问题,提出了基于灰色理论的多监测参量优化选择与融合及全阶时间幂灰色预测模型(FOTP-GM(1,1))方法。首先,采用灰色关联分析法对航空发... 针对航空发动机健康监测数据繁杂、性能退化特征不明显、缺乏有效的健康指数构建与剩余寿命预测难的问题,提出了基于灰色理论的多监测参量优化选择与融合及全阶时间幂灰色预测模型(FOTP-GM(1,1))方法。首先,采用灰色关联分析法对航空发动机的高维监测物理参量的性能退化状态表征能力进行参数化度量,结合线性相关分析对监测参量进行优化选择;其次,利用灰色接近关联度对优化选择的特征进行加权融合,构建航空发动机的统一健康指标(HI),并以训练发动机HI失效阈值为参照,采用滑动窗欧氏距离比对法确定测试发动机的HI失效阈值;最后,采用FOTP-GM(1,1)对测试发动机的剩余寿命进行预测。通过实验分析,该方法能够有效地对航空发动机的剩余寿命进行预测,并比传统方法得到更高的预测准确度,该方法为实现航空发动机的故障预测与健康管理提供一种新的思路与手段。 展开更多

关键词 健康监测 寿命预测 失效阈值 灰色关联 全阶时间幂灰色模型预测

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航空发动机回油管路油气两相空隙率测量及温度补偿方法的研究 被引量：2

6

作者 刘晨昊 谷俊 +4 位作者 田光雄 梁平昊 刘泽伟 冀海峰 王保良 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期214-220,共7页

航空发动机回油管路处于润滑油和空气两相混合流动状态,实现管路中油气两相空隙率的测量对深入了解回油管路工作特性,进行管路流动分析及设计具有重要的意义。本文根据回油管路的运行状态,设计了适用于高温工况的8电极电容层析成像(elec... 航空发动机回油管路处于润滑油和空气两相混合流动状态,实现管路中油气两相空隙率的测量对深入了解回油管路工作特性,进行管路流动分析及设计具有重要的意义。本文根据回油管路的运行状态,设计了适用于高温工况的8电极电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)传感器;利用采集的阵列电容信号,建立了基于主成分回归(principle component regression,PCR)的空隙率测量模型;并针对回油管路温度变化范围大所引起的测量误差,提出了一种基于满管电容标定值的空隙率测量温度补偿方法,并进行了实验研究,结果表明,本文所提出的空隙率测量模型及温度补偿方法是有效的,在20℃~180℃温度变化范围内,空隙率测量的绝对误差均在10%以内。 展开更多

关键词 油气两相流 空隙率 温度补偿 主成分回归

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基于多物理场耦合的航空发动机燃油泵液膜密封仿真分析与试验 被引量：2

7

作者 任宝杰 郝木明 +3 位作者 胡广阳 王铭章 苏志善 李勇凡 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期75-82,共8页

针对航空发动机燃油增压泵接触式机械密封润滑失效问题,通过多物理场耦合仿真和试验分析人字槽液膜密封用于燃油增压泵的可行性。基于考虑粗糙度的雷诺方程、能量方程和热传导方程建立液膜密封多物理场模型,分析密封温度特性、泄漏特性... 针对航空发动机燃油增压泵接触式机械密封润滑失效问题,通过多物理场耦合仿真和试验分析人字槽液膜密封用于燃油增压泵的可行性。基于考虑粗糙度的雷诺方程、能量方程和热传导方程建立液膜密封多物理场模型,分析密封温度特性、泄漏特性等关键性能参数,并针对人字槽液膜密封开展密封性能试验研究。结果表明:与平端面接触式机械密封相比,人字槽型密封端面平均温度降低约50℃,有利于密封运行稳定性的提高;试验运行过程中密封各处温度稳定,泄漏量为0,满足燃油增压泵对密封的性能要求。 展开更多

关键词 多物理场耦合 液膜密封 人字槽 燃油增压泵

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航空轴承试验台支点轴承故障分析与试验验证

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作者 邢春生 杨宇 +1 位作者 刘秀海 刘鲁 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期190-197,共8页

针对某型航空轴承试验台主轴支点轴承抱轴、外圈断裂故障,开展轴承损伤形貌宏观检查、断裂套圈断口微观理化分析、轴承工作游隙计算分析、润滑检查分析及试验过程中试验数据复查等工作,明确了轴承故障原因为:轴承初始游隙偏小,润滑冷却... 针对某型航空轴承试验台主轴支点轴承抱轴、外圈断裂故障,开展轴承损伤形貌宏观检查、断裂套圈断口微观理化分析、轴承工作游隙计算分析、润滑检查分析及试验过程中试验数据复查等工作,明确了轴承故障原因为:轴承初始游隙偏小,润滑冷却效果不良,两者共同导致轴承在工作时出现了较大负游隙,滚动体与套圈滚道挤压磨损严重,最终导致轴承抱轴、套圈瞬时断裂。提出加大轴承初始游隙、增加润滑喷嘴喷射速度及改善喷射位置的措施,并开展试验验证。试验结果表明,采取改进措施后轴承润滑冷却效果改善,温升明显降低。 展开更多

关键词 航空轴承 润滑冷却 故障分析 理化分析 游隙

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接触式机械密封启停过程摩擦特性实验研究 被引量：6

9

作者 郝木明 周芮 +3 位作者 孙彭涛 王铭章 马婷 任宝杰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期41-46,共6页

为探讨接触式机械密封启停过程摩擦状态的转变特性,采用自主研发的摩擦磨损实验装置,对碳石墨-碳化硅配副材料的摩擦特性进行实验研究。通过采集启停过程中的声发射信号以及摩擦扭矩数据,分析二者之间的关联性,研究启停过程中端面摩擦... 为探讨接触式机械密封启停过程摩擦状态的转变特性,采用自主研发的摩擦磨损实验装置,对碳石墨-碳化硅配副材料的摩擦特性进行实验研究。通过采集启停过程中的声发射信号以及摩擦扭矩数据,分析二者之间的关联性,研究启停过程中端面摩擦状态的转变特性。结果表明:在启停阶段,声发射信号均方根值与摩擦扭矩值变化趋势相同,均为先增大后减小,最后再增大至一稳定值,二者具有很强的相关性;研究的配副材料在7 s左右出现声发射信号峰值,表明此时发生从干摩擦状态到混合摩擦状态的转变;稳定阶段的声发射信号以及摩擦扭矩值分别与转速、压力呈正比关系。 展开更多

关键词 机械密封 启停过程 声发射信号 摩擦扭矩

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基于飞发一体化的滑油系统热性能仿真 被引量：2

10

作者 冷子昊 程荣辉 +2 位作者 苏壮 张司薇 李国权 《航空发动机》 北大核心 2024年第2期121-126,共6页

航空发动机滑油系统与飞机、发动机的关联参数有限。为准确表达变工况滑油系统的热性能,通过研究发动机轴承腔热性能与转子转速及主流路温度参数的拟合关系,将主机温度、燃滑油参数作为输入,对发动机滑油系统在飞行剖面上典型飞行状态... 航空发动机滑油系统与飞机、发动机的关联参数有限。为准确表达变工况滑油系统的热性能,通过研究发动机轴承腔热性能与转子转速及主流路温度参数的拟合关系,将主机温度、燃滑油参数作为输入,对发动机滑油系统在飞行剖面上典型飞行状态点的热性能参数进行了迭代计算;针对管壳式燃滑油散热器结构及运行特性,计算了散热器换热性能。建立轴承腔和散热器的数学模型;基于系统流动仿真平台,利用内部的二次开发环境编写出C#语言代码,开发出了适用于发动机的轴承生热模型和散热器模型,实现发动机滑油系统与发动机燃油系统及飞机热管理系统的联合计算;在航空发动机、飞机变工况输入条件下,进行滑油系统、发动机整机及飞发一体化的变工况热性能迭代计算,并与试验数据进行对比。结果表明:该计算方法误差小于5%,可较准确地反映变工况条件下的热管理相关参数,为飞发一体化热管理联合仿真分析提供可靠的数据来源。 展开更多

关键词 滑油系统 轴承腔 散热器 热性能 热管理 航空发动机

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浮动花键抗磨损强度分析与试验

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作者 郭梅 牟佳信 +3 位作者 李锦花 赵广 信琦 张茂强 《航空发动机》 北大核心 2024年第3期93-97,共5页

为了解决航空发动机附件传动系统花键连接结构在正向设计阶段分析能力薄弱、缺少基础数据支撑,以及在复杂工作条件下齿面磨损严重等问题,开展了浮动花键磨损强度评估方法研究,提出适用于发动机附件传动系统浮动花键的齿面接触应力计算... 为了解决航空发动机附件传动系统花键连接结构在正向设计阶段分析能力薄弱、缺少基础数据支撑,以及在复杂工作条件下齿面磨损严重等问题,开展了浮动花键磨损强度评估方法研究,提出适用于发动机附件传动系统浮动花键的齿面接触应力计算方法。并开展了花键磨损影响因素对比试验,测量不同材料、表面粗糙度、表面处理、润滑条件、偏斜角、齿形条件下的磨损量和齿厚变化量。结果表明:花键表面硬度是决定抗磨损能力的主要因素,硬度大抗磨损能力强;在偏斜状态下工作的花键通过齿形修形改善接触区位置,降低接触应力,可提高抗磨损能力;润滑油润滑可以减小摩擦磨损,减少磨屑产生,是减小花键磨损的首要措施;正确选择齿侧间隙有利于减小磨损发生。 展开更多

关键词 浮动花键 抗磨损强度 试验 附件传动系统 航空发动机

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预制缺陷球轴承剥落研究

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作者 杨景来 佟文伟 +3 位作者 刘宇佳 孙继刚 刘东旭 田如钢 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期182-188,共7页

为研究航空发动机球轴承的剥落规律,在4套球轴承外圈滚道表面预制不同数量和分布形式的压坑,模拟轴承实际剥落过程形成的麻坑或剥落坑,利用轴承试验器开展预制缺陷球轴承剥落试验。综合利用润滑油光谱分析、自动磨粒分析及铁谱分析方法... 为研究航空发动机球轴承的剥落规律,在4套球轴承外圈滚道表面预制不同数量和分布形式的压坑,模拟轴承实际剥落过程形成的麻坑或剥落坑,利用轴承试验器开展预制缺陷球轴承剥落试验。综合利用润滑油光谱分析、自动磨粒分析及铁谱分析方法对轴承试验润滑油中磨粒进行分析。结果表明:轴承剥落时产生的磨粒以疲劳磨粒为主,严重滑动磨粒和切削磨粒为辅,同时存在磨粒氧化现象;轴承剥落产生的球形磨粒主要在5μm以下,少量分布在6~10μm,个别在10μm以上;轴承剥落过程中,磨粒总量和大尺寸磨粒数量出现明显增长。航空发动机球轴承的剥落机制为:预制凹坑边缘首先产生疲劳裂纹,然后因预制凹坑后方的一段区域内难以形成动压润滑,在交变接触应力作用下,外圈滚道表面或次表面出现疲劳裂纹,形成剥落区;滚道剥落区沿周向不断朝两侧扩展,并逐渐将预制凹坑区域覆盖,形成长条形的大面积剥落带,直至轴承最终失效。 展开更多

关键词 航空发动机 球轴承 剥落试验 磨粒 故障监测

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高空通风活门内流场特性数值模拟和试验验证

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作者 韩金在 苏壮 《航空发动机》 北大核心 2024年第3期103-106,共4页

为准确掌握大通风量条件下高空通风活门工作特性,以高空通风活门为研究对象开展流场特性数值仿真分析技术研究,对不同膜盒间隙的高空通风活门内部流场进行对比分析,获得了不同入口质量流量条件下高空通风活门的压降特性曲线。结合滑油... 为准确掌握大通风量条件下高空通风活门工作特性,以高空通风活门为研究对象开展流场特性数值仿真分析技术研究,对不同膜盒间隙的高空通风活门内部流场进行对比分析,获得了不同入口质量流量条件下高空通风活门的压降特性曲线。结合滑油系统附件试验器改造,利用小量程与大量程体积流量计组合形式实现纯空气体积流量的测量,开展了高空通风活门压降试验,并将试验结果与数值仿真分析结果进行对比验证。结果表明:仿真分析结果与试验结果吻合较好,流场特性仿真分析方法可用于高空通风活门压降特性预测,现有高空通风活门在不同膜盒间隙下内流场特性相似,其压降主要集中于膜盒间隙处,改善膜盒间隙处结构,可有效降低压降。 展开更多

关键词 通风活门 膜盒间隙 通风系统 润滑系统 航空发动机

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基于PumpLinx的调压差活门仿真分析 被引量：2

14

作者 王勇 杨思佳 +2 位作者 王铭章 谷俊 刘厚林 《机床与液压》 北大核心 2022年第15期128-132,共5页

为掌握调压差活门的调压性能,解决滑油系统滑油泵输出油压波动过大、油量供应不稳定的问题,运用PumpLinx软件生成网格,并仿真研究活门溢流孔直径、阻尼孔直径、弹簧刚度以及弹簧预紧力等对调压差活门供油压力的动态特性、稳定性以及跟... 为掌握调压差活门的调压性能,解决滑油系统滑油泵输出油压波动过大、油量供应不稳定的问题,运用PumpLinx软件生成网格,并仿真研究活门溢流孔直径、阻尼孔直径、弹簧刚度以及弹簧预紧力等对调压差活门供油压力的动态特性、稳定性以及跟随性的影响。结果表明:溢流孔直径越大,活门的调压性能越好,但过大的溢流孔径容易造成压力超调量过大;阻尼孔直径取1.5 mm时,过渡时间最短,且前期压力振荡较小,同时压力稳定波动幅值适中;弹簧刚度取3、4.8 N/mm时,调压效果最理想,压力波动减缓值W约为12%;随着弹簧预紧力增大,调压过渡时间变短,压力超调量增加,反之,或造成阀芯抵在阀体最右端而导致调压效果不理想。 展开更多

关键词 调压差活门 发动机滑油系统 PumpLinx软件 仿真分析

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偏摆角对圆周密封结构特性及泄漏的影响 被引量：2

15

作者 闫玉涛 王爽 +1 位作者 胡广阳 张立静 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1454-1460,1466,共8页

根据偏摆角圆周密封分析,建立受力模型和有限元分析模型.通过结构分析与热-结构耦合分析,得到了不同偏摆角下主、辅助密封面应力和变形分布规律及泄漏间隙和泄漏量变化规律.主、辅助密封面应力和变形分布均匀,最大应力和最大变形位于凸... 根据偏摆角圆周密封分析,建立受力模型和有限元分析模型.通过结构分析与热-结构耦合分析,得到了不同偏摆角下主、辅助密封面应力和变形分布规律及泄漏间隙和泄漏量变化规律.主、辅助密封面应力和变形分布均匀,最大应力和最大变形位于凸舌处,主密封面最大变形大于辅助密封面,最大应力和最大变形随偏摆角增加而增大.热-结构耦合分析应力和变形与结构分析分布规律基本一致,但均大于结构分析.主密封面间隙从轴承腔向气腔增大,辅助密封面间隙从中心向两端增大,接头处间隙最大.泄漏量随偏摆角增加而增大. 展开更多

关键词 偏摆角 圆周密封 结构分析 热-结构耦合分析 泄漏

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基于遗传算法圆周密封结构多目标优化

16

作者 闫玉涛 马洪旺 +1 位作者 张立静 胡广阳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期169-176,共8页

针对航空发动机密封性能的提升需求,基于圆周密封工况分析,建立了以泄漏量最小、密封环最大温升和最大变形最小为优化目标,以主、辅助密封带宽度,搭接头角度和长度及卸荷槽宽度为设计变量的多目标优化模型。采用拉丁超立方抽样方法得到... 针对航空发动机密封性能的提升需求,基于圆周密封工况分析,建立了以泄漏量最小、密封环最大温升和最大变形最小为优化目标,以主、辅助密封带宽度,搭接头角度和长度及卸荷槽宽度为设计变量的多目标优化模型。采用拉丁超立方抽样方法得到了代表性样本库,通过热流固耦合分析确定对应目标函数值。利用RBF神经网络建立了高拟合精度的设计变量与目标函数映射关系代理模型,并结合第二代非劣排序遗传算法(NSGA-II),得到了考虑目标函数重要度的一组最优解。结果表明:与优化前相比,圆周密封泄漏量降低了17.69%,最大温升降低了11.88%,最大变形降低了38.10%,最大应力降低了31.02%。 展开更多

关键词 圆周密封 热流固耦合 神经网络 遗传算法 多目标优化

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基于联合仿真的板翅式换热器温度场研究 被引量：4

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作者 李斐然 李俊 +2 位作者 蒋彦龙 谷俊 詹宏波 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期313-319,共7页

为进一步研究板翅式换热器在大温差换热条件下的温度场和流量分配特性,采用了FLUENT与基于VC++语言程序的联合仿真方法,以给定结构的板翅式换热器为例对其进行验证分析。研究表明将联合仿真方法应用于板翅式换热器仿真计算,对研究航空... 为进一步研究板翅式换热器在大温差换热条件下的温度场和流量分配特性,采用了FLUENT与基于VC++语言程序的联合仿真方法,以给定结构的板翅式换热器为例对其进行验证分析。研究表明将联合仿真方法应用于板翅式换热器仿真计算,对研究航空预冷器温度场特性有现实意义。仿真结果与试验数据误差为0.6%~6.4%,联合仿真方法准确可行。板翅式换热器相同通道内横向温度变化与距冷边入口距离接近线性分布。热边芯体出口温度在流量分配不均和冷边流动方向的叠加影响下呈现温度梯度很大的不均匀分布。该研究方法具有通用性,可为其他换热器的仿真计算提供参考。 展开更多

关键词 板翅式换热器 联合仿真 流量分配 计算流体力学

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环下润滑结构内部流动分析和收油叶片结构优化研究 被引量：2

18

作者 姜乐 刘振侠 +1 位作者 吕亚国 高晓果 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期129-137,共9页

为了研究环下润滑结构内部流动并优化收油叶片结构,根据环下润滑结构内部高转速、强旋流的流动特点建立了数值计算模型,分析了原始结构内部的油气两相流动并总结了滑油的损失机理,在此基础上提出收油叶片的优化改进结构,详细讨论了不同... 为了研究环下润滑结构内部流动并优化收油叶片结构,根据环下润滑结构内部高转速、强旋流的流动特点建立了数值计算模型,分析了原始结构内部的油气两相流动并总结了滑油的损失机理,在此基础上提出收油叶片的优化改进结构,详细讨论了不同收油叶片结构对环下润滑内部流动和收油效率的影响规律。研究结果表明,原始结构中滑油冲击主轴产生的碰撞飞溅和在离心作用下沿收油叶片被向外甩出均是引起收油效率下降的原因;优化收油叶片结构后的气流速度在叶尖附近的最大增加幅度不超过4m/s;收油叶片叶根拐角处采用圆弧过渡且叶根延伸后的收油效率仅在低转速范围内略高于原始结构的收油效率,收油效率最大提升了1.03%;在此基础上增加阶梯结构并进一步延伸叶根后可在全部转速范围内提升收油效率,相对原始结构的收油效率最大可提升接近5.0%。 展开更多

关键词 环下润滑 径向收油环 计算流体力学 油气两相流 收油效率

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喷油润滑型激光脸机械密封试验研究 被引量：2

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作者 王铭章 胡广阳 +3 位作者 马婷 郝木明 任宝杰 李勇凡 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期206-212,共7页

针对航空发动机附件机匣传动轴端机械密封易提早失效的问题,提出在其端面开设激光脸槽型的改进方法,采用试验手段研究在喷油润滑条件下,激光脸机械密封的摩擦磨损特性、热特性及泄漏情况。自主设计可模拟喷油润滑工况的机械密封试验工装... 针对航空发动机附件机匣传动轴端机械密封易提早失效的问题,提出在其端面开设激光脸槽型的改进方法,采用试验手段研究在喷油润滑条件下,激光脸机械密封的摩擦磨损特性、热特性及泄漏情况。自主设计可模拟喷油润滑工况的机械密封试验工装,定制可进行润滑油加热的集成型液压站作为辅助系统,分别进行变工况运转试验和长时稳态工况试验。结果表明:在变工况以及稳态工况运转条件下运转后动、静环端面均无明显磨损;在介质温度较为稳定的情况下,动环和轴套温度均能保持稳定;在整个试验过程中,机械密封均无泄漏发生,表明激光脸机械密封在喷油润滑工况下具备良好的热特性和密封效果。 展开更多

关键词 激光脸槽型 机械密封 变工况运转 长时运转 热特性

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线接触弹流润滑最小油膜厚度综合对比分析 被引量：1

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作者 侯岩锟 刘振刚 +3 位作者 刘振侠 王秋菊 胡敦珂 邢彬 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期36-44,共9页

针对航空发动机中某直齿轮节圆位置,考虑弹流润滑中的热效应,研究了速度参数(u),载荷参数(w)与材料参数(g)对等温解与热解的影响。并对目前广泛用于计算等温条件下最小油膜厚度的三种经验公式进行了对比分析。发现在本文研究的工况范围... 针对航空发动机中某直齿轮节圆位置,考虑弹流润滑中的热效应,研究了速度参数(u),载荷参数(w)与材料参数(g)对等温解与热解的影响。并对目前广泛用于计算等温条件下最小油膜厚度的三种经验公式进行了对比分析。发现在本文研究的工况范围内采用Грубин与Dowson公式计算得到的弹流润滑等温解与热解误差较大。而Yang公式在速度参数较低或载荷参数适中的情况下等温解与热解误差较小,在部分工况中可以直接采用该公式对线接触最小油膜厚度进行预测。三种等温经验公式均将载荷参数的影响估计过高。同时以相对误差10%作为量化等温解与热解的界限给出了各无量纲参数的参考范围,若满足以下条件之一,则不可忽略弹流润滑中热效应的影响,等温解不再适用:(1)u>10^-(10);(2)w<5×10^(-5)且u>5×10^(-11);(3)w>3×11^(-4)。 展开更多

关键词 航空发动机 线接触 油膜厚度 弹流润滑 热效应

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