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PDM二期工程在中国燃气涡轮研究院的应用
1
作者 赵晓莉 庞晓如 王晓东 《航空制造技术》 2009年第7期59-61,共3页
一期工程的成功实施,使我院相关业务得到了很快的发展,有力地保障了科研生产工作的顺利进行。为了进一步推进数字化设计和数据管理平台建设,促进设计管理水平的不断提高,我院决定开展PDM二期工程实施,在一期的基础上进行系统深化的应用... 一期工程的成功实施,使我院相关业务得到了很快的发展,有力地保障了科研生产工作的顺利进行。为了进一步推进数字化设计和数据管理平台建设,促进设计管理水平的不断提高,我院决定开展PDM二期工程实施,在一期的基础上进行系统深化的应用并将实施范围扩展到江油院区。 展开更多
关键词 PDM 二期工程 应用 研究院 涡轮 中国 数字化设计 一期工程
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皮秒激光加工涡轮工作叶片异型冷却孔技术研究
2
作者 张晓兵 毛忠 +5 位作者 李元成 刘松 卢绪平 王斯仪 蒋睿嵩 毕帅 《航空制造技术》 北大核心 2025年第14期22-31,共10页
在发动机热端部件采用异型气膜孔有助于显著提高冷却效率。针对涡轮工作叶片异型孔加工需求,简述应用2~3 ps激光加工异型孔的工艺方法,介绍该方法工艺优化后在带热障涂层的单晶高温合金上加工高质量异型孔的结果。利用基于皮秒激光加工... 在发动机热端部件采用异型气膜孔有助于显著提高冷却效率。针对涡轮工作叶片异型孔加工需求,简述应用2~3 ps激光加工异型孔的工艺方法,介绍该方法工艺优化后在带热障涂层的单晶高温合金上加工高质量异型孔的结果。利用基于皮秒激光加工气膜孔的优化工艺在加工圆孔、前倾扇形异型孔的平板试样上开展高温高周拉伸疲劳、高温振动疲劳对比试验;在仅加工圆孔、还加工有前倾扇形异型孔或燕尾形异型孔的涡轮工作叶片上开展综合冷效试验。结果表明,加工异型孔的试样疲劳强度更高,叶片的冷却效果更好,带前倾扇形异型孔的叶片冷却效率较燕尾形异型孔叶片的更高。 展开更多
关键词 皮秒激光 异型冷却孔 涡轮工作叶片 航空发动机 热障涂层
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高通流宽工况适应范围超多级压气机设计研究与验证
3
作者 黄磊 李璧宇 +4 位作者 罗璇 郝玉扬 邓远灏 张军 楚武利 《推进技术》 北大核心 2025年第3期70-79,共10页
为全面提升高速涡轮发动机的超多级压气机(7级以上)的研制能力,本文对高通流宽工况适应范围超多级压气机开展了技术研究与验证。针对其进口马赫数高、工作转速范围宽等特点,开展了高通流小轮毂比压气机设计以及兼顾地面起飞和高马赫数... 为全面提升高速涡轮发动机的超多级压气机(7级以上)的研制能力,本文对高通流宽工况适应范围超多级压气机开展了技术研究与验证。针对其进口马赫数高、工作转速范围宽等特点,开展了高通流小轮毂比压气机设计以及兼顾地面起飞和高马赫数状态的宽工况适应范围压气机设计等技术研究工作,并在此基础上完成高通流宽工况适应范围超多级压气机的设计仿真和试验验证,全面研究地面起飞和高马赫数两种状态下各级的匹配情况。试验结果表明:地面起飞和高马赫数两种状态下,压气机流量、压比、效率达到设计指标。地面起飞状态1.0相对转速,最高效率0.891,高马赫数状态0.741相对转速,最高效率0.865,各转速稳定裕度均大于24%。各级匹配良好,解决了高负荷超多级压气机匹配难和高通流压气机效率低等问题,为下一代发动机的压气机设计奠定了基础。 展开更多
关键词 超多级压气机 高通流 宽工况适应范围 地面起飞状态 高马赫数状态
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Ti_(2)AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析 被引量：2
4
作者 裴会平 刘冬 +4 位作者 姚利盼 邵天敏 刘巧沐 刘亮亮 陈乾明 《材料工程》 北大核心 2025年第1期28-44,共17页
Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺... Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析,讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明,该合金在减重方面优势显著,且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配,无明显短板;具有可接受的冷、热加工性能,通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件;应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35.3%,应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。 展开更多
关键词 Ti_(2)AlNb 航空发动机 减重 材料特性 加工工艺
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航空燃气涡轮-电混合动力系统关键技术分析 被引量：3
5
作者 伏宇 刘昭威 +1 位作者 郑天慧 王鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期73-83,共11页
本文介绍了串联式和并联式混合动力系统的基本原理与性能特点,对混合动力的性能优势来源进行了原理性阐述。针对混合动力的系统架构,分析了性能设计、控制系统、电机设计以及热管理方面的关键技术。航空燃气涡轮-电混合动力技术的发展,... 本文介绍了串联式和并联式混合动力系统的基本原理与性能特点,对混合动力的性能优势来源进行了原理性阐述。针对混合动力的系统架构,分析了性能设计、控制系统、电机设计以及热管理方面的关键技术。航空燃气涡轮-电混合动力技术的发展,有可能对传统航空发动机领域产生颠覆性变革。需要打破原有航空发动机热力机械设计思维,将动力系统所涉及的推进、电能以及热管理进行融合设计,推动航空动力系统效能进一步提升。 展开更多
关键词 燃气涡轮 电推进 混合动力 航空发动机 综述
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展 被引量：1
6
作者 商剑钊 吴小飞 +5 位作者 曹晔洁 吕云蕾 李精鑫 王晶 董宁 刘永胜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期15-27,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状,总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状,围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述,提出了低成本制备工艺的未来研究方向,如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体,可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷基复合材料 制备工艺 低成本 反应熔渗 纳米浆料浸渗瞬时共晶
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基于参数化建模的涡轮叶片气热耦合分析方法研究 被引量：1
7
作者 王孟君 薛伟鹏 +1 位作者 陈阿龙 曾军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期100-110,共11页
气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为... 气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为对复杂冷却涡轮叶片的流动和传热耦合影响进行快速、精细化评估,本文建立了一种参数化建模方法,针对GE E3高压涡轮一级导向器进行高保真几何建模和气热耦合仿真。分析结果表明,该参数化建模方法可实现复杂气冷涡轮叶片的高保真几何建模,获得较高的气热耦合计算精度。同时通过详细分析获得了大量的涡轮叶片内部流动换热细节,可支撑高温涡轮叶片的精细化设计。 展开更多
关键词 气冷涡轮 参数化建模 气热耦合 高保真几何模型 叶片冷却
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涡轮冲压组合喷管运动机构布局研究综述 被引量：1
8
作者 赵春梅 王恒 +3 位作者 王俊 钟世林 蒲永彬 任亚强 《航空发动机》 北大核心 2024年第6期13-18,共6页
组合喷管运动机构是并联式涡轮基组合循环(TBCC)发动机技术验证成败的关键技术之一。介绍了TBCC发动机的布局方案及相应喷管方案,通过详细分析国外TBCC组合喷管运动机构研究情况,阐述了不同发动机布局下组合喷管运动机构的概念方案,揭示... 组合喷管运动机构是并联式涡轮基组合循环(TBCC)发动机技术验证成败的关键技术之一。介绍了TBCC发动机的布局方案及相应喷管方案,通过详细分析国外TBCC组合喷管运动机构研究情况,阐述了不同发动机布局下组合喷管运动机构的概念方案,揭示了2种并联式涡轮冲压组合发动机组合喷管运动机构的技术特点。展望了高马赫数涡轮冲压组合发动机组合喷管运动机构布局的未来发展方向,即开发静强度以及结构轻量化、刚度、热等多学科协同设计优化技术、流固热耦合的运动仿真分析方法和加温加载试验技术以及新型耐高温高强度材料应用技术。 展开更多
关键词 涡轮基组合循环发动机 组合喷管 运动机构 布局方案 流固热耦合 加温加载试验 耐高温高强度材料
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氮化硅陶瓷在航空航天领域的研究进展及应用
9
作者 滕家琛 李乔磊 +5 位作者 梁静静 岳新艳 张朝威 刘砚飞 谭海兵 李金国 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期106-120,共15页
氮化硅陶瓷凭借其耐高温、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。然而,随着航空航天结构件向更高服役温度和轻量化方向的发展,氮化硅陶瓷在成型和性能方面的不足逐渐显现。此外,... 氮化硅陶瓷凭借其耐高温、耐磨损、高强度和优异的抗热冲击性能,已成为涡轮叶片、热防护系统和航空航天结构件的理想材料。然而,随着航空航天结构件向更高服役温度和轻量化方向的发展,氮化硅陶瓷在成型和性能方面的不足逐渐显现。此外,现有的性能检测多集中于常温、常压、瞬时状态等工况,难以反映氮化硅陶瓷在航空航天领域的真实服役性能,亟须改进。为解决这些问题,本文详细阐述了近年来氮化硅陶瓷在成型、性能检测、微观结构调控和力学性能等方面的研究进展,探讨该材料在航空航天领域的应用现状,并提出相关建议以推动氮化硅陶瓷在航空航天领域的创新与发展。 展开更多
关键词 氮化硅 成型工艺 力学性能 微观结构调控 强韧化
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高速航空锥齿轮线速度对喷油润滑流场与温度场影响研究
10
作者 文武翊 林勤杰 +2 位作者 王中荣 朱才朝 刘怀举 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期525-536,共12页
喷油润滑的航空弧齿锥齿轮由于高线速度常导致射流破碎和乏断油现象,并产生异常温升和变形,严重影响齿轮传动的寿命和服役性能.针对高线速度对锥齿轮喷油特性影响规律不清的问题,建立了航空弧齿锥齿轮喷油润滑热-流耦合分析模型,研究了... 喷油润滑的航空弧齿锥齿轮由于高线速度常导致射流破碎和乏断油现象,并产生异常温升和变形,严重影响齿轮传动的寿命和服役性能.针对高线速度对锥齿轮喷油特性影响规律不清的问题,建立了航空弧齿锥齿轮喷油润滑热-流耦合分析模型,研究了高达160 m/s线速度的航空弧齿锥齿轮流场和温度场特性.发现线速度从40 m/s升高到160 m/s,齿面油液体积分数下降83.5%,润滑效果显著降低,且在120 m/s后齿面出现乏油状态,啮合区对流换热降低.随转速升高齿轮风阻损失呈指数增长,在80 m/s后成为齿轮副的主要功率损失来源.随线速度升高,齿轮不同部位温差不断增加,致使热应力和变形增大.该研究为高速齿轮传动润滑和高承载设计提供支撑. 展开更多
关键词 高线速度 弧齿锥齿轮 喷油润滑 热-流耦合 风阻损失
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基于近红外光谱技术的润滑油磨粒含量检测研究
11
作者 殷雄 崔洪帅 +5 位作者 刘雪婧 马世一 周延 种道彤 熊兵 李锟 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期816-825,共10页
发动机内润滑油中的金属磨粒含量检测对于预防发动机磨损至关重要,准确、快速地检测出滑油中磨粒含量能及时判断机械设备的磨损状况。为了快速高效地检测出润滑油磨粒形成的固液两相流中的磨粒含量,提出了一种近红外光谱技术结合数学建... 发动机内润滑油中的金属磨粒含量检测对于预防发动机磨损至关重要,准确、快速地检测出滑油中磨粒含量能及时判断机械设备的磨损状况。为了快速高效地检测出润滑油磨粒形成的固液两相流中的磨粒含量,提出了一种近红外光谱技术结合数学建模算法预测磨粒含量的方法。通过搭建的近红外吸收光谱实验系统,在Fe和Cu两种金属磨粒、5种不同粒径大小下共10组工况下,利用波长检测范围在900~2500 nm的近红外光谱仪,采集磨粒浓度在6~15μg·mL^(-1)范围内的光谱数据。针对单波长上光谱信息无法良好解释滑油内磨粒浓度变化的问题,采用光谱-理化值共生距离(SPXY)算法将光谱数据集进行划分。建立润滑油磨粒含量预测偏最小二乘(PLS)模型,分析各工况下的模型预测结果,得到各工况下的磨粒均可被有效检测,模型决定系数(R^(2))最高为0.8318。针对仅采用PLS建模预测效果不完全理想的问题,采用多种数据预处理方法对原始光谱数据进行数据矫正后建模,结果表明除个别异常工况外,其他工况的模型决定系数R^(2)均大于0.8,优化了PLS模型预测效果。为进一步优化润滑油磨粒模型预测效果,建立了润滑油磨粒遗传规划(GP)模型和润滑油磨粒遗传规划-偏最小二乘(GP-PLS)模型,其中,GP模型相比PLS优化模型更加稳健且预测效果更好,R^(2)最高可达0.9562,平均引用误差(MFE)最大为14.73%;GP-PLS模型,相对于GP模型,R^(2)最高为0.9430,MFE最大为10.86%,MFE得到有效降低,使模型预测准确度更高。通过对磨粒含量预测模型的研究分析,得出几种模型均能有效预测滑油中的磨粒含量变化,其中,GP-PLS模型在预测磨粒含量变化方面整体表现的更好。研究结果表明,采用光谱分析法结合建模算法来预测滑油磨粒固液两相流中的磨粒含量是具备可行性的,为发动机内设备机械磨损故障检测提供了一种有效的检测方法。 展开更多
关键词 近红外光谱 磨粒检测 偏最小二乘 遗传规划
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基于反射光谱的润滑油磨粒含量检测实验研究
12
作者 刘雪婧 崔洪帅 +5 位作者 殷雄 马世一 周延 种道彤 熊兵 李锟 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期826-835,共10页
当发动机内部传动部件间发生磨损时,细微金属磨粒会脱落在设备内部构件之间,严重影响发动机的正常运行,甚至会引发严重事故,因此在线监测润滑油内磨粒信息是十分必要的。采用反射光谱定量分析,开展了润滑油磨粒含量检测实验,通过搭建反... 当发动机内部传动部件间发生磨损时,细微金属磨粒会脱落在设备内部构件之间,严重影响发动机的正常运行,甚至会引发严重事故,因此在线监测润滑油内磨粒信息是十分必要的。采用反射光谱定量分析,开展了润滑油磨粒含量检测实验,通过搭建反射光谱润滑油磨粒含量检测实验台,选用300目(50μm)疲劳磨损颗粒和80目(175μm)严重磨损颗粒共2种粒径大小的Fe粒和Cu粒,分别在可见光波段(450~760 nm)和紫外波段(200~435 nm),获取了润滑油磨粒浓度在6~15μg·mL^(-1)范围内,以0.3μg·mL^(-1)为间隔的31组反射光谱数据。针对反射光谱数据建立了偏最小二乘(PLS)线性模型,而该模型预测效果较差。又采用数据预处理校正方法对原始数据进行筛选校正,削减建模数据中的干扰因素,建立了PLS优化模型,却发现PLS优化模型虽然提高了预测效果,部分工况下的预测效果仍然较差,为进一步优化模型预测效果,建立了遗传规划模型和遗传规划-偏最小二乘(遗传规划-PLS)模型。最终得出以下结论:在PLS线性模型中,模型决定系数R^(2)处于0.71~0.80范围内;在PLS优化模型中,模型决定系数R^(2)处于0.80~0.94范围内;在遗传规划模型中,模型决定系数R^(2)处于0.72~0.96范围内;在遗传规划-PLS模型中,模型决定系数R^(2)处于0.84~0.98范围内。结果表明遗传规划-PLS模型预测效果最好。通过对润滑油磨粒含量反射光谱的研究,有望为发动机油液监测提供一种新的方法。 展开更多
关键词 润滑油磨粒含量 反射光谱 光谱分析 模型优化
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基于紫外光谱的油气两相流含气率检测研究
13
作者 李敏 殷雄 +5 位作者 刘雪婧 马世一 周延 种道彤 熊兵 李锟 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期522-531,共10页
发动机润滑油系统中油气两相流含气率的检测对工业过程的安全运行有重要意义,准确和快速地测量出含气率对监控发动机的运行状态尤为重要。鉴于传统含气率检测方法的局限性,提出一种紫外光谱结合建模算法预测含气率的方法。首先,在波长为... 发动机润滑油系统中油气两相流含气率的检测对工业过程的安全运行有重要意义,准确和快速地测量出含气率对监控发动机的运行状态尤为重要。鉴于传统含气率检测方法的局限性,提出一种紫外光谱结合建模算法预测含气率的方法。首先,在波长为185~430 nm的光谱范围内,在5个不同两相流温度、3个不同两相流流速下共15个工况下,分别采集31组含气率范围在0.9%~3%的吸收光谱数据,光谱波长变量为1799个。对光谱数据采用光谱-理化值共生距离算法(SPXY)将数据集划分为21组校正集,10组测试集,对不同含气率工况进行偏最小二乘(PLS)建模,得到测试集决定系数(R^(2))范围为0.63~0.91。针对不同工况预测效果差别过大的问题,采用中心化(center)、标准化(autoscaling)、SG卷积平滑、多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、去趋势算法(Detrend)、OPLS正交信号校正等数据预处理矫正方法优化模型,得到Detrend-center-PLS模型预测效果最好,其中R^(2)由0.9032提高到0.9557。针对光谱波长变量过多的问题,选取竞争性自适应加权算法(CARS)、蒙特卡洛无信息变量消除算法(MCUVE)和遗传算法(GA)三种方法进行波段降维,对降维后的光谱数据分别进行多元线性回归(MLR)、偏最小二乘和最小二乘支持向量机(LS-SVM)建模,得到预测结果最优为Detrend-center-CARS-PLS模型,与全波段模型比较,R^(2)从0.9557提升到0.9598。由于优化效果并不显著,对三种降维方法取交集,重新进行建模,R^(2)从0.9598提升到0.9671,优化效果有所提升。考虑到温度和流速对预测模型的影响,建立多工况含气率预测模型,采用与单工况相同的建模流程,得到autoscaling为最优预处理方法,且autoscaling-PLS模型的R^(2)为0.9488,波段降维方法将1799波长变量消减到400~500个变量,降维效果明显。针对不同的建模方法,得到autoscaling-MCUVE-LS-SVM模型为多工况最佳预测模型,R^(2)达到0.9926。最后,通过对比单工况预测模型和多工况预测模型,得知多工况预测模型含气率预测效果优于单工况模型,能改善模型预测效果。结果表明,采用光谱分析法结合建模算法预测油气两相流含气率是具备可行性的,为发动机的安全运行提供了有效的监控方法。 展开更多
关键词 紫外光谱 含气率 两相流 发动机
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考虑精铸变形的涡轮叶片气膜冷却效率灵敏度计算方法研究
14
作者 尤鑫添 董一巍 +3 位作者 刘松 吴超林 郭文 龚雨晗 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1151-1157,共7页
精铸加工使得涡轮叶片几何结构与设计之间产生随机性偏差,这一偏差对叶片气膜冷却效率造成不确定性影响。涡轮叶片外形偏差的不确定性是几何层面的小扰动问题。本文通过精铸模拟建立了涡轮叶片精铸变形模型。基于PIV与数值模拟建立了适... 精铸加工使得涡轮叶片几何结构与设计之间产生随机性偏差,这一偏差对叶片气膜冷却效率造成不确定性影响。涡轮叶片外形偏差的不确定性是几何层面的小扰动问题。本文通过精铸模拟建立了涡轮叶片精铸变形模型。基于PIV与数值模拟建立了适用于流热耦合计算的Realizable k-epsilon湍流模型,建立了考虑叶片变形的气膜冷却效率灵敏度计算方法,计算了涡轮叶片的气膜冷却效率随吹风比变化的灵敏度。结果表明:涡轮叶片精铸产生的变形越大,对原有气膜冷却效率的损失越大。叶片整体平均形变0.25 mm使得整体气膜冷却效率损失约5%,局部形变如叶尖叶片后缘处的0.70 mm可使叶尖平均气膜冷却效率损失约8%。由灵敏度分析确定的精铸后气膜冷却效率相对误差较明显,达到了1.62%。 展开更多
关键词 涡轮叶片 精铸变形 CFD仿真 气膜冷却效率 灵敏度
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电机用脂润滑深沟球轴承的密封性能研究
15
作者 高利霞 王呈豪 +2 位作者 张乾 雷申 邓四二 《机电工程》 北大核心 2025年第3期432-440,450,共10页
电机用深沟球轴承密封性能的好坏直接影响到轴承的使用寿命,同时近年来很多电机轴承出现早期失效的事故,都是由于密封问题引起的。为此,研究了电机轴承接触式密封圈密封性能的影响因素,即润滑脂非牛顿特性以及轴承整体腔内温度和压力对... 电机用深沟球轴承密封性能的好坏直接影响到轴承的使用寿命,同时近年来很多电机轴承出现早期失效的事故,都是由于密封问题引起的。为此,研究了电机轴承接触式密封圈密封性能的影响因素,即润滑脂非牛顿特性以及轴承整体腔内温度和压力对接触式密封圈密封性能的影响。首先,建立了密封区域一维流场及其温度场的数值模型;然后,基于流体动力学理论,结合其温度特性,建立了分别描述轴承密封唇流场和温度场的雷诺方程与能量方程,采用有限差分方法对该数值模型进行了求解;最后,研究了不同接触式密封唇几何结构与轴承在不同工况下密封区域的温升以及润滑脂的泄漏,并通过试验对其密封性能进行了论证。研究结果表明:密封件几何结构与轴承工况对脂润滑球轴承密封性能影响显著,且影响的程度与润滑脂幂律指数有着直接的关系,密封唇初始油膜厚度或接触宽度增加,润滑脂泄漏速率变化规律均为先减小后增大;润滑脂的泄漏随着工况参数的增加而增大,预测密封寿命则相反;选用较小幂律指数的润滑脂可有效减小润滑脂泄漏速率。 展开更多
关键词 滚动轴承 接触式唇形密封圈 密封唇流场分析 数值模拟 雷诺方程 脂润滑泄漏速率 润滑脂幂律指数
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航空发动机低压涡轮轴通油孔裂纹失效分析 被引量：1
16
作者 王学民 卢绪平 +4 位作者 沈莲 古远兴 吴晨 郭建英 徐敬沛 《机械强度》 北大核心 2025年第2期37-43,共7页
为探究某型航空发动机低压涡轮轴高低周复合疲劳试验过程中通油孔裂纹故障的性质和原因,对低压涡轮轴裂纹位置进行了外观检查、断口分析、表面检查、金相组织检查、有限元分析和裂纹扩展仿真。结果表明,低压涡轮轴通油孔裂纹故障为疲劳... 为探究某型航空发动机低压涡轮轴高低周复合疲劳试验过程中通油孔裂纹故障的性质和原因,对低压涡轮轴裂纹位置进行了外观检查、断口分析、表面检查、金相组织检查、有限元分析和裂纹扩展仿真。结果表明,低压涡轮轴通油孔裂纹故障为疲劳裂纹,其原因为通油孔采用电火花加工后,未完全去除重熔层,导致其内侧表面存在部分未去除的重熔层且有可见微裂纹,在较大的高低周复合载荷作用下萌生疲劳裂纹并发生了裂纹扩展,从而导致通油孔裂纹故障,通过裂纹扩展仿真分析预估初始裂纹长度介于0.2~0.3 mm。为了保证通油孔加工质量,考虑该位置加工可达性较差,建议可设计特殊工装、采用机械加工技术进行加工,在保证加工精度的基础上从根本上杜绝重熔层的影响。 展开更多
关键词 低压涡轮轴 失效分析 重熔层 疲劳断裂 有限元分析 裂纹扩展仿真 航空发动机
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振荡流下旋转圆柱涡致振动与传热特性研究
17
作者 杨国耀 孙悦 +2 位作者 单智超 李祥 丁林 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第7期62-74,共13页
基于海洋深层流的特点,数值模拟了振荡来流条件下不同折减速度U*和旋转速率α对圆柱振动响应与传热特性的影响。结果表明,圆柱的x(A_(peaks,x)^(*))和y方向(A_(peaks,y)^(*))的振幅比存在多个极值点,且随着α增加,A_(peaks,x)^(*)的最... 基于海洋深层流的特点,数值模拟了振荡来流条件下不同折减速度U*和旋转速率α对圆柱振动响应与传热特性的影响。结果表明,圆柱的x(A_(peaks,x)^(*))和y方向(A_(peaks,y)^(*))的振幅比存在多个极值点,且随着α增加,A_(peaks,x)^(*)的最大值增大,其对应的U*减小。位移和升阻力系数随着α和U*变化表现出显著差异,x方向的时间平均位移随U*的增加而增大,y方向平均位移和升阻力系数均随α的增大而增大。圆柱的运动轨迹在0≤α≤1.0时,无明显规律;在α=1.5时,为圆环状。随着U*增加,圆柱平均努塞尔数增大,局部努塞尔数分布逐渐成圆形。随着α增大,涡旋脱落模式由2S转变为单排排列,尾迹逐渐拉伸并趋于U型模式。温度场结果表明,前驻点热交换较弱,后驻点热交换和局部传热效率显著提升。 展开更多
关键词 涡致振动 振荡流 换热特性 旋转圆柱 努塞尔数
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弹性环阻尼器应变特性分析及实验研究 被引量：1
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作者 李盛翔 杨明林 +2 位作者 宋儒佳 李文龙 王永亮 《推进技术》 北大核心 2025年第1期275-284,共10页
弹性环应变特性是影响弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)疲劳特性的重要因素。本文针对弹性环应变特性,分别利用有限元方法和有限体积法建立了弹性环和油膜的仿真分析模型,通过分域耦合的迭代方法进行求解,获得了弹性环应变的动力响应。并... 弹性环应变特性是影响弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)疲劳特性的重要因素。本文针对弹性环应变特性,分别利用有限元方法和有限体积法建立了弹性环和油膜的仿真分析模型,通过分域耦合的迭代方法进行求解,获得了弹性环应变的动力响应。并设计了ERSFD应变特性实验台,开展了应变特性测试实验。研究结果表明:弹性环应变时域信号,有1/2周期趋近于0,类似半波正弦的脉冲循环信号,说明稳态进动过程中,远离进动位置的弹性环与轴颈相互分离或接触不紧密。弹性环受拉伸交变应力影响较大,其中靠近外凸台的小孔内出口处的最大等效应变为1.771×10^(-3),受拉伸交变应力的影响最大。 展开更多
关键词 航空发动机 弹性环式挤压油膜阻尼器 流固耦合 应变特性 有限元
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基于出口马赫数的组合进气道模态转换反压控制研究
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作者 乔文友 舒鹏 +3 位作者 陈咸刚 黄俊 桂丰 车杰先 《推进技术》 北大核心 2025年第4期50-65,共16页
在组合进气道模态转换过程中,如何根据发动机工作特性确定出口反压动态变化规律是整个推进系统能否实现推力平稳过渡的关键。本文根据冲压和涡轮发动机对入口马赫数的要求,提出了基于出口马赫数的反压控制方法,开展了三维非定常数值模... 在组合进气道模态转换过程中,如何根据发动机工作特性确定出口反压动态变化规律是整个推进系统能否实现推力平稳过渡的关键。本文根据冲压和涡轮发动机对入口马赫数的要求,提出了基于出口马赫数的反压控制方法,开展了三维非定常数值模拟研究。首先采用基于单点定常合理反压拟合的控制规律,验证传统反压控制方法的有效性;然后采用基于组合进气道出口马赫数的反压控制方法,分析模态转换过程中反压控制规律影响机制。结果表明:在模态转换过程中,基于单点定常合理反压拟合的控制规律进行非定常计算得到的冲压和涡轮通道出口最大马赫数分别为0.323,0.812,超过了冲压和涡轮发动机入口马赫数不大于0.3和0.5的要求;基于出口马赫数的反压控制方法得到的进气道冲压和涡轮通道出口最大马赫数分别为0.267,0.451。 展开更多
关键词 组合进气道 模态转换 非定常数值模拟 反压控制方法 畸变
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某高空台喷雾供水系统建模与水压控制研究
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作者 彭炬 唐炜 +4 位作者 侯龙飞 杨东 王文 王睿 谷云凤 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期58-66,共9页
喷雾系统作为某高空台关键设施之一,用于模拟发动机结冰云雾环境,其喷嘴前端水压控制精度和快速稳定性对提高云雾品质和结冰试验效率具有重要意义。针对高空台喷雾供水系统组成复杂、控制回路多、控制难度大等特点,开展仿真建模和水压... 喷雾系统作为某高空台关键设施之一,用于模拟发动机结冰云雾环境,其喷嘴前端水压控制精度和快速稳定性对提高云雾品质和结冰试验效率具有重要意义。针对高空台喷雾供水系统组成复杂、控制回路多、控制难度大等特点,开展仿真建模和水压控制算法研究。在喷嘴元件建模方面,结合仿真阀门元件特性和试验数据,得到压力、流量和阀门开度之间的关系,并将其作为控制函数作用于节流阀上,以“受控节流阀”的方式模拟系统喷嘴的流量特性,其模拟精度可达99.96%以上。通过分析供水压力控制流程,设计前馈解耦补偿器,解决了不同喷雾耙之间的耦合问题,并通过变参数PID减弱了控制超调。最后,在AMESim/Simulink环境中对系统水压控制进行联合仿真。结果表明:喷雾耙之间的耦合性显著减弱,超调明显降低,说明该控制方法有效。 展开更多
关键词 高空台喷雾供水系统 AMESim建模 压力控制 解耦变参数PID控制
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