基于二重威布尔混合分布的某型燃机燃油泵组件可靠性分析

燃油泵组件是机电一体化的产品,其在使用中获得的故障数据存在不同失效机理的情况,因此一重威布尔分布无法准确描述产品失效机理,而混合分布通过将多种失效分布进行耦合,能够充分描述产品失效机理。本文将二重三参数威布尔混合分布模型应用在舰船发动机附件故障分析中,基于某型燃机燃油泵组件的故障数据,通过数据分析直方图确定故障模型与模型初始化参数,通过Matlab非线性曲线拟合方法来估计二重三参数威布尔混合分布的参数。研究方法及成果能够为燃油泵组件可靠性分析及优化改进提供一定的借鉴。

复合叶轮出口角及分流叶片偏置对高速燃油泵性能的影响研究

为研究叶轮出口角以及分流叶片布置方式对高速超低比转速燃油泵扬程和效率的影响规律,选取复合叶轮的4个因素,叶片出口角β_(2)、叶片数z、分流叶片周向偏置度θ和偏转角α,基于正交试验设计法设计16组不同参数及结构的复合叶轮,对正交试验结果进行极差分析后得出各因素对扬程和效率的影响规律以及主次顺序,并最终得到高速燃油泵复合叶轮的最佳设计方案。其次,基于CFD数值模拟对常规无分流叶片设计方案与最佳设计方案进行外特性及流场分析,结果表明:最佳方案的扬程和效率在整个模拟工况内均有所提升,其中在实际工况Q为0.5 m~3/h下扬程较常规方案提高了10.4%,效率提高了4.8%。除此之外,最佳方案实际工况下的内流场压力分布与速度分布更加均匀,有效削弱了叶轮流道内的大尺度旋涡以及间隙泄漏对主流的干扰作用。

面向电动燃油泵的电磁热耦合数值模拟

针对电动燃油泵的生热问题,提出一种周期性平均损耗的分布式热源模型。建立永磁同步电机的电磁-热双向耦合模型,并数值模拟电机各部件的损耗特性和其在不同转速时的稳态温度分布。结果表明:电动燃油泵在转速为6 000 r/min、供油压力为8 MPa时,其内部电机的最高温度可达407.8 K,位于定子铁芯的齿部,且温度沿径向向外逐渐降低至393.9 K;在高温环境中工作时,电动燃油泵的寿命与可靠性会随永磁体磁性的减弱而逐渐降低。

电动燃油泵驱动电机浸油冷却性能数值模拟

为了研究电动燃油泵驱动电机浸油冷却性能,基于冷却流体及电机各部件3维模型,充分考虑各部件发热功率以及材料属性等物理量的影响,采用有限体积法对电机流-热耦合场进行模拟仿真,分析不同边界条件对电机流场和温度场的影响。结果表明:在最大冷却燃油流量以及电机最高功率下,流道的压力损失和电机的最高温度均能满足电动燃油泵的运行要求;随着冷却流量增加或燃油粘度的增大,流道的压力损失增大,且在最大冷却流量下,燃油粘度每增大1 mm^(2)/s,压力损失增大约2 kPa;电机功率和入口温度对电机各部件温度的影响较大,各部件温升与燃油进口温度近似呈线性关系,而环境温度对电机温度场影响较小。研究结果为电动燃油泵电机浸油冷却流道的设计与优化提供了理论依据。

燃油泵航插与锁紧保险的缺陷检测算法研究

燃油泵是航空发动机燃油控制系统的重要组成部件,其表面形态复杂、缺陷种类繁多。航空插座和锁紧保险是燃油泵上广泛应用的零件,由于工艺水平有限、工人操作不当等因素,在工业生产中容易出现多种表面缺陷,因此对其进行缺陷检测具有重要意义。针对传统检测方法检测精度低、效率低的问题,提出了基于特征提取的表面缺陷检测算法和基于深度学习的小目标检测网络、旋转目标检测网络,以满足不同场景的检测需求。实验结果显示,改进的小目标检测网络相较于传统方法准确率提高了11.34%,相较于原始YOLOv8s网络,mAP50、mAP50:95分别提升了6.6%、4.7%,参数量下降34%。改进的旋转目标检测网络相较于传统方法准确率提高了10.38%,相较于原始ShuffleNet-V2网络,mAP50、mAP50:95分别提升了4.6%、2.6%,参数量下降17.6%。实验结果表明,提出的缺陷检测算法具有较高的检测精度,能够实现燃油泵航插、锁紧保险的快速准确检测。

某主燃油泵调节器最小燃油流量不合格故障研究

针对某主燃油泵调节器随发动机试车检查最小燃油流量不合格故障产生的原因,结合发动机工作原理,开展了故障分析及相关改进措施验证;最终确定故障原因为燃油泵调节器调整试验器的测量系统涡轮流量计管路设计前置长度较短、漩涡流动增强、测量误差大导致。通过对试验器系统原理分析,制定改进行措施,在安装测量系统涡轮流量计时,增加其上游直管段长度排除了主燃油泵调节器外场试车最小燃油量不合格故障,而且为后续燃油泵试验器测量系统的设计提供了参考依据,这既保证了发动机工作的可靠性和安全性,同时也提高了试验器测量系统的测量精度。

基于CFD的电动燃油泵V锥流量计结构优化

电动燃油泵是航空发动机向多电化发展的一个关键部件,为对电动燃油泵燃油流量进行精准测量,实现航空发动机燃油流量精准控制以有效提升发动机性能,考虑到传统流量计无法满足发动机内大量程比需求及狭窄安装条件,对V锥流量计进行航空发动机应用环境下的结构参数选择与优化。根据大量程流量范围所需压差选择固定的等效直径比(β),对其前锥角、后锥角及锥面曲度等不同结构参数的节流件构型进行数值模拟,以流出系数线性度、扩展不确定度及永久压力损失为性能评价指标,得到各几何参数对流量计性能影响趋势。仿真结果表明:相比于后锥角,前锥角对流出系数及永久压力损失的影响更大;固定的值在匹配特定前、后锥角时流量计可达到最佳性能;锥形节流件由直锥形改为圆弧形可大幅降低永久压力损失,增大后锥曲度可有效提升流出系数线性度。

微型高速燃油泵空化数值模拟与试验研究

以某型微型高速燃油泵为研究对象,采用SST k-ω湍流模型与ZGB空化模型对不同工况下的空化内部流动进行数值模拟;采集了不同工况、不同高度下的X,Y,Z三个轴向的振动加速度,对有、无空化的振动特性进行了分析。结果表明,流量、转速、高度等参数变化对微型高速燃油泵空化特性有显著影响;在额定转速下,随着燃油泵进口压力的减小,空泡首先出现在泵进口弯管内侧及叶轮叶片背面,进一步扩大至整个叶轮流道,基本阻断了流动,叶轮中的含气率也从小于5%增大到了70%左右;仿真与可视化试验均可观察到空泡初生位置在弯管处,接着扩散至吸入弯管并逐渐增大,随后形成明显的气液边界线,最终导致完全断流;空化发生时,每个轴向在2倍叶频出现了明显的振动,依次增大趋势为X,Y,Z;随着高度增加,空化程度加剧,各方向振动频谱发生变化,最大峰值均呈现降低的趋势,但激发了较高频率的振动信号;振动功率谱密度幅值变化规律与空化发展程度相对应,可以作为泵内空化程度的表征。本文为微型高速燃油泵空化判别及空化流动控制提供了理论基础。

航空燃油泵流体降噪技术研究

航空燃油泵在工程应用中存在流致噪声问题,影响机组运行的稳定性和人员操作的安全性。为了解决相应的问题,介绍某型燃油泵流体降噪技术。首先,对燃油泵在飞机地面系统试验时产生的噪声值进行测试,分析噪声幅值与频率;然后,对燃油泵流动特性进行数值模拟;最后,对燃油泵叶轮和导叶进行改进设计。结果表明:叶轮和导叶之间静动翼干涉导致压力脉动过大是引起流体噪声的主要原因,增加叶轮和导叶叶片数、采用叶片交替加载技术可以降低泵内的压力脉动;改进后,燃油泵的噪声降低了6.5 dB。

某型燃油泵密封端面泄漏故障分析与改进

针对某型燃油泵控制油路密封端面泄漏故障,运用Pumplinx软件对控制油路流场进行仿真分析,得出了气蚀是导致密封端面漏油的主要原因,并对密封端面结构进行优化设计,最后,通过试验验证了改进措施的有效性。

某型飞机燃油泵密封件成型工艺研究

通过对燃油泵结构及密封形式进行研究分析,选用了低压缩永久变形和耐磨性能优异的氟橡胶作为燃油泵的密封材料。采用单腔模和一次硫化成型工艺方案,试制了一批密封件。经装机验证,密封件能满足该机型燃油泵的使用要求。

某型发动机传动机匣燃油泵齿轮断裂故障分析

为分析研究某型涡轮轴发动机附件传动装置中的燃油泵齿轮在飞行过程中偶发性断裂的故障情况,文章采用硬度分析、金相检测等多种理化分析手段,辅以ANSYS软件进行燃油泵齿轮工作状态的受力和振动模态分析。结合附件传动装置齿轮传动工作受力状态的机理分析,进一步验证失效分析及检测结果。找出燃油泵齿轮偶发性断裂故障的根本原因,迅速定位异常因素。此外,针对外场及厂内不同工作环境的发动机开展样本结果的普查工作,验证了所采取措施的实质有效性。

某主燃油泵调节器电调状态小流量低故障分析

某型航空发动机在试车过程中出现电调状态起动不成功故障,结合参数分析,判定为发动机装用的某型主燃油泵调节器电调状态小流量低所致。本文针对主燃油泵调节器电调状态小流量低故障,通过建立故障树,对底事件进行逐项排查,结果表明,主燃油泵调节器备份自动起动器异常投入工作的原因是装用的堵盖尺寸不合格。针对故障原因,完善堵盖工艺要求、增加主燃油泵调节器验收试验控制点等方法,可有效控制此类故障的发生。

某型汽轮燃油泵控制系统故障分析

为提升蒸汽轮机推进系统的可靠性和维护效率,以某型汽轮燃油泵控制系统为例,对系统的组成和工作原理进行分析,并对该型装备具体故障实例进行剖析。在此基础上,提出故障产生的原因和解决要点。研究成果可为汽轮燃油泵控制系统故障预防和维修提供一定参考。

汽车燃油泵控制电路故障自动化诊断系统设计

为缩小实际故障数据样本与原猜想数据样本之间的误差值水平,实现对电路故障行为的准确诊断,设计汽车燃油泵控制电路故障自动化诊断系统。以集成控制电路为核心,分别连接微处理器结构与A/D转换模块,完成自动化诊断系统的硬件执行环境搭建。根据故障指标取值结果,实施数值量的警限区域划分,再以此为基础,完成实际诊断模式判定,结合相关应用模块,实现汽车燃油泵控制电路故障自动化诊断系统的设计。实验结果表明,自动化诊断系统作用下,实际故障数据样本与原猜想数据样本之间的误差值水平可被控制在10%之内,对于已发生的汽车燃油泵控制电路故障行为能够做出准确诊断。

汽车内燃机燃油供给系统中燃油泵的机械结构优化

随着环保标准的提高和技术的发展,对汽车燃油系统的性能要求越来越高。柴油机燃油泵作为汽车燃油系统的关键组件之一,其性能直接影响着发动机的效率和排放水平。本文对柴油机燃油泵曲轴的结构和受力进行详细分析,并采用有限元方法和优化设计技术,提出一种改进的燃油泵曲轴设计方案。结果指出,通过对曲轴的重叠度、几何尺寸及网格划分进行优化,能够显著提高曲轴的结构强度和疲劳寿命,从而提升整个燃油供给系统的稳定性和效率。

PT燃油泵的调试与故障排除

随着柴油机技术的不断发展,配有PT型燃油系统的汽车和工程机械用柴油机不断增加,发展较快。我们在数百台PT燃油泵调试过程中,遇到一些故障现象。本文对此作了认真的分析,并介绍了PT燃油泵在柴油机上的调试过程和故障排除措施,供参考。 1.概述 PT型燃油系统,系美国寇明斯发动机公司50年代初期研制成功。

PT 燃油泵在发动机上的调整

ＰＴ燃油泵在发动机上的调整佳木斯工学院姚喜贵黑龙江省化油器厂姚喜生与柴油机其他燃油系统相比，ＰＴ燃油系统无论在工作原理还是在结构上都有自己独特之处，它是美国康明斯发动机公司的专利。近几年来，我国从美国引进了一批矿区用３５、７５ｔ自卸汽车和１２０ｔ汽车...

基于LSTAR的机载燃油泵多阶段退化建模

机载燃油泵的性能退化呈现出平稳—加速—平稳的非线性、多阶段模式,针对现有退化模型难以准确描述其全寿命周期性能退化的问题,以逻辑平滑转换自回归(LSTAR)模型为工具,对机载燃油泵出口压力传感器信号进行建模。首先,对转换后的压力传感器信号建立自回归(AR)模型,通过非线性检验说明建立LSTAR模型的必要性;然后,应用非线性最小二乘法完成参数估计;最后,在AIC准则最小及拟合优度最大的原则下,选择转换变量,通过残差进行模型的适应性检验与正态性检验。结果表明:基于LSTAR模型的拟合精度明显优于线性自回归模型。本文提出的方法成功解决了机载燃油泵性能退化的多阶段准确建模问题,为机载燃油泵的预测与健康管理(PHM)奠定了坚实的基础。

基于进化支持向量机的机载燃油泵故障诊断及实验研究

针对机载燃油泵故障数据少、诊断方法效率低、成本高等问题,研制了机载燃油转输系统实验平台,提出了一种基于小波包和进化支持向量机的机载燃油泵故障诊断方法。该方法依据机载燃油转输系统实验平台获取的振动传感器信号与压力传感器信号,利用小波包理论对振动信号进行分解,以不同频段信号的能量值作为特征参数,并结合出口压力信号均值构造故障特征向量。然后,将基于遗传算法的支持向量机作为分类模型,以得到的故障特征向量训练并验证该分类模型。试验结果表明,方法一方面能够提高故障分类准确率,另一方面能够优化传感器的设计,即只安装一个压力传感器与一个特定方向的振动传感器即可对机载燃油泵的多故障诊断率达100%。