增压式喷油器设计参数对换向阀性能影响研究

为改善大功率柴油机排放性能、减少燃油消耗率,开发了一款新型增压式喷油器,阐述了其功能、结构组成及工作原理。分析发现液力换向阀的响应时间是影响增压压力曲线形状建立的关键因素。利用一维流体仿真软件FlowMaster建立了增压型喷油器的仿真模型,并通过实验验证了模型的正确性。在发动机转速1000r/min、控制脉宽3ms下,仿真计算了量纲一参数A1、A2,共轨压力pr,换向阀间隙燃油泄漏系数λ对换向阀响应特性的影响。结果表明:在其他条件不变的情况下,液力响应时间to2、to3随着A1、A2的增大而增大,tc2、tc3随着A1、A2的增大而减小;液力响应时间to2、tc2随着pr的增大保持恒定,to3、tc3随着pr的增大而减小;液力响应时间to2随着λ的增大保持恒定,to3随着λ的增大小幅增大,tc2、tc3随着λ的增大而减小。

中空长航时无人机恒速螺旋桨与发动机匹配研究

中空长航时无人机具有诸多优点,可用于执行多种军事及民用任务,已成为各国的研发热点。为使中空长航时无人机在各个飞行阶段均具有良好的动力性能和经济性能,提出为航空活塞式发动机匹配恒速螺旋桨的方法;根据发动机速度特性曲线、耗油率特性曲线选出发动机各经济工况点,在无人机飞行高度-速度包线内对比分析各螺旋桨在选定发动机经济工况点的效率,并进行全尺寸发动机-螺旋桨风洞试验。结果表明:本文研究方法适用于为已初步选定的活塞式发动机选配最佳的恒速螺旋桨。

航空活塞发动机冷却系统建模及仿真研究

以某型中空长航时无人机用航空活塞发动机冷却系统为研究对象,考虑各种传热过程,建立了发动机冷却水套、散热器、节温器和冷却液泵的热平衡微分方程组,构建了发动机冷却系统的一维仿真模型,并应用VB语言对该仿真模型进行开发。通过仿真值与试验值的对比,验证了所开发的发动机冷却系统传热模型的可信度。在发动机热负荷及流经散热器空气速度一定的条件下,研究了该发动机冷却系统的温度特性及高度特性,结果表明:对于所研究的发动机冷却系统,当环境温度从40℃下降至-40℃时,冷却水套出水温度从108.8℃下降至89.4℃;发动机冷却系统的散热性能随着工作高度的增加而下降,当工作高度分别为4000m、 6000m、 8000m时,相对于海平面状态的散热能力分别降低了5%、 12%、 22%。

高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机关键技术

自无人机诞生并应用于实战以来,无人机技术得到了迅猛发展。随着各领域高科技技术的进步,战场环境日趋复杂,作战任务向高危对抗战场拓展,高空长航时飞翼无人机成为各国研究的热点。本文论述了高空长航时飞翼无人机对涡扇发动机的要求,结合航空发动机基本原理分析了关键设计参数对涡扇发动机性能的影响,总结了高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机面临的关键问题及研究进展。本文的研究对于高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机的选型及适应性改进设计具有一定的参考价值。

某无人机爬升过程中燃油温度变化规律仿真研究

采用RON 95^#车用汽油或100LL航空汽油为燃料的中空长航时无人机在爬升过程中容易遭遇气阻。利用Flowmaster软件搭建某型无人机燃油系统的仿真模型,以实际飞行试验中的环境温度、初始燃油温度、初始燃油量、耗油率等参数作为边界条件,通过仿真得到飞行过程中油箱内燃油温度,并与实际飞行试验数据进行对比,验证仿真模型的可行性;利用该模型定量研究环境温度、燃油油量、耗油率、爬升速度等因素对燃油温度变化规律的影响。结果表明:对于某型无人机燃油系统,在连续爬升过程中燃油温度的变化受初始外界环境温度、爬升速度的影响比较大,而燃油油量、耗油率则对燃油温度变化的影响较小;初始外界环境温度越低、燃油油量越少、耗油率越快、爬升速度越大则燃油温度下降幅度越大。

新型增压式高压共轨系统的供油效率和能量利用率的研究

针对新型增压式高压共轨喷射系统,利用Flowmaster软件建立了系统的仿真模型,分析了轨压、控制室进出油量孔直径、增压室容积大小等因素对系统供油效率和能量利用率的影响。仿真结果表明:轨压提高,供油效率明显提高,但是能量利用率明显下降,二者有折中的关系;进回油量孔直径减小,由于回油量减小,供油效率和能量利用率均有一定程度的提高,进油量孔直径变化带来的影响比回油量孔直径变化带来的影响更为明显;此外,由于燃油的压缩性,增压室容积增大会使增压活塞复位过程中的回油增多,且轨压越低,这种影响越明显,回油量越多,从而对供油效率和能量利用率带来不利的影响,因此应尽可能地减小增压室容积。

长航时无人机燃油温度仿真及分析

燃油温度是长航时无人机的关键性能。分析了燃油系统的典型组成,基于Flowmaster搭建完备的长航时无人机燃油温度仿真模型;进一步利用仿真模型,分析输油箱燃油初始体积、燃油初始温度和大气环境温度对巡航过程燃油温度的影响规律,并得到定量结论。分析结果显示,温度仿真值与实际值偏差不大于2%;输油箱的燃油温度始终高于供油箱的值,并且随着输油箱初始油量的减少,差值逐渐增大;输油箱初始油量为1/3油、2/3油和满油时,在达到热平衡前,输油箱燃油温度平均下降率分别为15.5℃/h、12.6℃/h和10℃/h;燃油初始温度越高、巡航时大气环境温度越低,均会提高燃油温度下降率。研究为长航时无人机燃油温度预测及燃油热沉分析提供指导。