一种新型动态畸变模拟器数值模拟及试验测量研究

为了更准确地模拟真实进气道出口畸变,更好地评估进发匹配性能,设计了一种新型动态畸变模拟器,其主要利用扰流柱产生流向涡团,形成总压与旋流复合畸变,并利用外部射流形成畸变流场的动态变化。数值模拟结果表明:无射流工况下,模拟器下游可以产生总压与旋流复合畸变流场,畸变有一定的脉动程度;定常射流工况下,时均流场畸变程度增强,但畸变脉动程度降低,流场接近稳态;给定非定常射流后,畸变脉动程度显著增强,总压和旋流畸变指数均有剧烈波动,其中总压畸变指数标准差达到0.089,旋流畸变指数标准差达到0.077。试验测量结果表明:随着进口马赫数增加,非定常射流工况下紊流度占比达到41%~56%,综合畸变指数达到10%以上,满足实际工程中进发匹配试验对进气畸变的要求。

基于IIR型滤波进气动态畸变飞行试验研究

开发集IIR型数字滤波器设计、滤波、紊流度计算为一体进气动态畸变数据处理工具,成功地应用于进气道/发动机相容性飞行试验中评定进气动态畸变。研究表明：1基于幅频特性考虑,采用巴特沃斯法对进气道动态压力滤波,紊流度计算结果比较准确;2滤波器阶数越高,平均紊流度计算结果越准确,建议选择4~6阶;截止频率越高,平均紊流度计算结果越大,截止频率过大或过小均不适宜,应根据实际采样率、发动机扰动频率等综合考虑选取;3飞行速度增大或发动机状态增大,导致进气道出口马赫数和紊流度增大,进气动态畸变程度严重,且呈现出一定的规律性。当飞行速度与发动机状态不匹配时,进气动态畸变会突增。

基于时标系统的条纹相机动态畸变

针对神光Ⅲ原型实验中出现的动态畸变现象,开展了条纹相机动态成像特性研究。结合实验图像,利用CST Particle Studio软件模拟了强信号下变像管的成像过程,结果表明:在强信号下,变像管的空间电荷效应会造成电子束聚焦点与理想成像面距离减小,使得图像的放大倍数变小,产生信号弯曲现象,并且这一现象随着电流强度的增加更为明显。

动态畸变下轴流压缩系统失稳判别的统一准则

对动态畸变条件下多级轴流压缩系统气动失稳判别进行了详细的数值分析。基于动态压缩系统模型，发展了一种动态畸变下轴流压缩系统失稳判别的统一准则。应用新准则分别对进口动态温度、动态压力及动态动力—温度组合畸变下的多级轴流压缩系统的气动稳定性进行了预测分析。通过与实验结果的定性比较，给出了相应进气条件下压缩系统可能失稳的首发级。

湍流型动态畸变下涡喷发动机稳定性分析

对湍流型动态畸变进气流场进行了分析和描述，给出了随机涡在压气机进口所产生的总压脉动的通用分布曲线，并统计地分析和预测了该总压脉动引起的最可能最大失速裕度损失。数值分析表明在考虑压气机对非定常流响应方面，最为关心的压气机最大失速裕度损失值是脉动压力的均方根值、功率谱密度、压气机进口转子弦长和转速的函数。

压气机周期性动态畸变的理论研究

本文建立了周期性动态畸变下压气机内的流场模型 ,提出并分析了流动模型的频响问题。并对一实际的两级低压压气机进口总压周期性动态畸变在多种频率下进行了数值模拟。计算与实验表明 :两者不论是总压幅度还是相位均符合较好。根据理论计算结果 ,分析了动态畸变沿压气机的传播特点 。

压气机进口周期性动态畸变的实验研究

A pitot pressure pulsation generator and a data acquisition and processing system have been built up for this research.The response of a low pressure compressor to two kinds of inlet dynamic flow modes (axisymmetric or distorted) are investigated under the conditions of the compressor with or without a plenum.The results show that there is a sensitive frequency at which the perturbation is amplified through the compressor.The sensitive frequency is influenced not by inlet distortion,but by the plenum in the present research.

超音速轴对称进气道唇口分离流吹除及其动态畸变源相干分析

本文研究了马赫数M_∞=2.0一级的双锥轴对称超音速进气道在起飞状态下,自大气引入射流,吹除唇口内侧壁面强烈的气流分离和倒流对进气道沿程静压脉动以及对其出口脉动总压的影响;并对进气道出口的动态畸变源作了相干分析。

涡流发生器对稳态及动态畸变的影响

NASA/MOD联合航空课题组的理论分析和试验结果表明,借助计算流体力学(CFD)方法设计的涡流发生器不仅成功地解决了进气道流场的稳态畸变问题,而且在控制发动机入口气流动态畸变方面也获得很大进展。其具体研究结果如下:1)结合CFD技术和常规优化方法设计的涡流发生器可工作在较宽的进气工况范围;2)通过对加装以CFD设计的涡流发生器的M2129-S型进气道的试验,发现发动机入口的稳态畸变减少了80%,动态畸变的最大减少量也高达80%;3)根据简化Navier-Stokes方程编制的RNS3D程序是一设计涡流发生器的有效工具。

汽车抬头显示动态畸变的主观实验评估

本文建立了一种基于双目3D显示观察的主观实验流程,利用主观实验数据来分析汽车车载增强现实抬头显示(AR-HUD)设备中的动态畸变对驾驶员主观感受的影响,同时评估观看来自不同眼盒位置的图像时双目融合过程中驾驶员可以接受的畸变大小临界值。实验研究结果显示,随着两眼之间的动态畸变差异的增大,驾驶员融合图像变得越来越困难,观看的不适程度也出现较快增长。同时本文也揭示了驾驶员在使用AR-HUD设备的过程中,同一眼盒两个不同位置处驾驶员可以接受的动态畸变临界条件为垂直畸变小于2%,水平畸变小于1%。此研究证实了动态畸变对驾驶员的主观感受具有较为显著的影响,并且为汽车抬头显示系统中光学设计的优化畸变过程提供了相关的数值约束参考。

全息法测试光泵动态畸变及计算

以脉冲多模红宝石激光器作光源，用全息干涉法测试了小５０×５００ｍｍ的钕玻璃棒的动态畸变，给出了光泵过程中动态畸变的照片。求出了折射率方程，并计算了方程中的诸系数，对畸变的补偿问题作了分析。

应用反向传播神经网络算法的发动机动态总压畸变预测

为提高动态总压畸变预测的准确性,通过引入反向传播神经网络算法,研究其在紊流相关中的可行性和准确性。结果表明:反向传播神经网络可应用于紊流相关以预测动态总压畸变;采用单个工况进行自我预测时,神经网络显示了良好的预测能力,预测结果与试验值吻合很好;采用反向传播神经网络法,5个工况作为样本预测各工况紊流度时,样本工况的平均紊流度与试验值一致,而测试工况中个别工况的平均紊流度与试验值有些偏差,网络的设置和训练需要进一步研究,以提高网络的预测能力。从与最小二乘法的预测结果对比来看,神经网络法是一种更有前途的预测方法。

激光雷达动态成像几何畸变的缩略修正法

针对激光雷达动态成像的畸变问题，系统地给出了相对静止成像映射变换模型、动态成像映射变换模型、完整的逐点修正法表达式。为了解决实时获取目标信息与复杂的修正运算之间的矛盾，给出了缩略修正法及其误差分析结果，此结果可作为设计与选择雷达陀螺平台的工程依据。

发动机动态压力畸变数据采集处理系统方案研究

重点分析了进气道 /发动机相容性研究的重要性和对动态压力畸变流场数据处理系统的要求。深入比较了三种动态畸变数据处理系统方案。并提出两种切实可行的数字式并行处理方法 ,以及方案探索中的设计调试经验。

进气道实验中动态数据采集及处理方法研究

本文介绍了进气道实验中动态数据采集及处理方法 ,研究了滤波器截止频率以及进气道不同流量对动态畸变指数的影响 ,对在干扰状态下得到的数据以传统方法、统计方法、误差方法进行了分析及处理 ,并对所得到的实时数据进行了频谱分析 .

机载激光成像雷达运动畸变的分析与修正

针对在机载应用情况下，单元探测的激光成像雷达的载机运动对其地面目标成像影响的问题，给出了激光成像的系统模型；阐明了激光雷达扫描成像的映射变换关系，建立了定位于大地坐标的被成像目标与载机运动平台以及雷达坐标之间的数学关系式，分析了导致目标成像发生畸变的原因及影响因素，并给出了按时序的逐级修正方法。

激光雷达动态成像的缩略修正法

针对激光雷达动态成像的畸变问题,文章系统地完整地给出了相对静止成像映射变换模型;动态成像映射变换模型;完整的逐步修正法表达式;为了解决实时获取目标信息与复杂的修正运算之间的矛盾,文章给出了缩略修正法和缩略修正法的误差分析的结果。

乌鸦嘴泉水氡动态异常与恒春海域强震的关系

排除了乌鸦嘴泉水氡测项可能存在的影响因素，结合该泉氟离子和华安汰内井、泉州四至井水氡先后出现的异常，论证了2004年秋至2006年冬福州乌鸦嘴泉水氡存在的年动态畸变异常的可靠性，认为该异常可能是2006年12月26日台湾恒春海域M7．2地震的中长期前兆异常，并结合历史资料，分析恒春海域强震前福州乌鸦嘴泉水氡的变化特点。从几个测点的水氡先后出现长达1～2年的年动态畸变异常，认为在关注水氡的短期或短临异常的同时不能忽略其中长期的异常变化。

复杂电能信号谐波时频域特征分析及其对电能计量影响

为准确分析复杂电能信号谐波时频域特性对电能计量的影响,提出了一种零值搜索-短时傅里叶变换时频域电压、电流信号幅度和相位分析算法,利用信号波形过零特征,自适应调整短窗傅里叶变换的时域窗宽,解决了电网频率波动导致的相位累积效应对相位分析的影响,算法的幅值分析误差为10-3、相位分析误差小于1°;建立了复杂电能信号时频域数据表征模型和4类时频域全局化特征矩阵提取算法,解决了时频域特性表征与提取的问题;以典型非线性动态负荷中频炉为分析案例,分析给出了其4类时频域全局化特征,并建立了畸变波形动态电能测试信号特征模型,通过辅助实验验证了4个时频域全局化特征对电能表动态超差的影响,提出了对国际和国内标准修改的建议。

航空发动机插板式进气压力畸变紊流度分布

根据试验的结果,插板式进气畸变脉动压力在发动机进口可分为未扰动区、掺混区和低压区。紊流的主要能量分布在掺混区内,具有低频和宽泛的幅值特征,基本服从正态分布。其主要能量分布在100 Hz以内,其幅值较低压区高6倍,是影响畸变度的主要区域。对其它两个区域的紊流分布也进行了分析,得到了其统计分析结果。还发现,随插板升高,特别是在发动机接近失稳时,脉动压力能量逐渐向一固定频段收敛,该低频段幅值大幅升高并充满畸变流场,并引起发动机失稳。初步分析认为:可能是进气道内的气流在强烈的紊流扰动下,出现了自激振荡现象。