叶片安装角偏差对涡轮通道内热斑迁移的影响

叶片的加工和安装偏差不仅直接影响到涡轮的性能,而且可能对叶片通道内热斑的迁移产生影响。为了研究这种偏差对热斑在涡轮中迁移及叶片热负荷等的影响,本文以某高压涡轮级为例,利用三维非定常数值模拟手段进行了研究。结果表明:动叶安装角的偏差对动叶中热斑的迁移如周向迁移有较明显的影响;而热斑迁移的变化将直接影响涡轮动叶压力面和吸力面的热负荷分布,最终影响涡轮叶片的寿命;并且热斑迁移的变化还导致下游支板通道内温度分布产生较为明显的变化,这有可能给发动机排气温度的测量带来偏差。热斑迁移的变化在涡轮的设计和故障分析中应予重视。

叶片安装角偏差对动叶性能影响的不确定性研究

为了揭示叶片安装角偏差对压气机性能的影响,基于非嵌入式混沌多项式法结合数值模拟,以NASA Rotor37为研究对象,进行了叶片安装角偏差的不确定性量化分析。在峰值效率工况和近失速工况下,进行气动性能统计分析,获得了不同输出参数的均值、标准差和概率分布,探讨各性能参数与安装角偏差间的相关程度并进行流场分析,深入研究安装角偏差波动对内部流场规律的影响。结果表明:安装角偏差对气动性能的影响程度与所处工况有关,近失速工况下,绝热效率受安装角偏差影响的敏感性更大,绝热效率的相对波动幅度相比较峰值效率工况增加了22.95%;总压比与安装角偏差呈较强线性负相关,绝热效率与安装角偏差呈较强线性正相关;不同工况下流场敏感区域有所不同,峰值效率工况下,激波及波后叶尖间隙泄漏流动轨迹受误差不确定性的影响程度较大;近失速工况下,波后间隙泄漏涡破碎区域和吸力面分离流动对安装角不确定性较为敏感;流场中不同区域的损失受安装角偏差影响程度不同,其中尾缘处的损失对安装角偏差的不确定性最为敏感。

基于IEKF的SINS/USBL组合导航系统安装偏差标定算法

在捷联惯性导航与超短基线组合导航系统中,SINS和USBL存在安装偏差,如不加以补偿将影响组合导航精度。针对此问题,提出了基于迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)的SINS/USBL组合导航系统安装偏差标定算法。首先,根据安装偏差角建立关于量测的非线性函数;然后,引入IEKF算法对安装偏差进行标定。同时为了验证IEKF标定算法的优越性,与递推最小二乘(RLS)和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法标定结果进行了对比,并完成了车载半实物仿真试验。试验结果表明,基于IEKF的标定算法在50次蒙特卡罗仿真试验条件下三轴标定精度分别较RLS和EKF提高了16.44%和2.60%、157.69%和1.17%、7.50%和0.41%。

助推火箭安装偏差对小型无人机发射安全的影响

针对火箭助推发射无人机起飞的安全性问题,结合研制的无人机,采用仿真和实际试飞试验结合的方法,建立了发射阶段动力学模型,仿真计算了助推火箭安装偏差对无人机发射安全的影响。仿真结果表明,当助推火箭安装角纵向偏差控制在-0.5°~0°以内,横向偏差控制在-0.5°~0.5°以内时,无人机发射起飞是安全的。此外,在无人机的飞行试验中,采用标定助推火箭挡板的方法,使得助推火箭安装角控制在仿真结果建议的偏差范围内,保障了无人机发射的起飞安全,从而验证了仿真模型的可靠性。

车载天线伺服系统技术分析

针对车载天线伺服系统技术,提出了采用扩展局域控制网(CAN)通信协议的数据传输技术,分析了车载天线安装时带来的安装偏差角,提出了一种安装偏差角标定技术。介绍了扩展CAN通信协议的帧格式及其在车载天线伺服系统中的应用,给出了通信流程;分析了天线坐标系和车体坐标系之间的坐标变换,导出了安装偏差角标定的公式,给出了实测结果。

采煤机捷联惯导系统杆臂效应误差补偿方法研究

针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度;然后利用角速度求出载体坐标系相对于导航坐标系的角加速度;最后通过杆臂效应误差公式求出测量加速度的误差,从而对加速度输出进行补偿。仿真结果表明,该补偿方法能够有效提高采煤机捷联惯导定位系统的精度,能有效补偿采煤机的位置误差,消除累积误差的影响,相对于补偿前采煤机x方向和y方向的定位精度分别提高了5.1%和23.6%。

非对称翼型叶片水力不平衡力的非线性动力学模型及计算分析

水轮机转轮叶片出水边开口不均匀,常常导致径向水推力(又称为水力不平衡力)的产生,引起水轮发电机组振动。以非对称翼型NACA2415为研究对象,在雷诺数为0.5×105到3.5×105的范围内,采用SA一方程紊流模型对NACA2415翼型非恒定绕流进行CFD数值模拟。根据数值模拟仿真数据,拟合得到翼型升力系数和升阻比随攻角变化的拟合公式,并根据儒可夫斯基定理,建立适用于非对称翼型水力不平衡力的非线性动力学数学模型。进而根据拉格朗日方程建立水机电耦合故障下水轮发电机组非线性动力学数学模型。然后通过MATLAB对该模型进行计算分析,研究不同雷诺数下水轮发电机组随叶片出口安装角偏差变化的混沌分岔图。结果发现随着叶片出口安装角偏差增大,水轮发电机组轴心坐标会出现分岔和混沌的不稳定现象,同时随着雷诺数的增大,分岔和混沌现象加剧。表明在高雷诺数情况下,水轮发电机组更容易产生振动和运行不稳定现象,据此得到了在不同雷诺数下,水轮发电机组随叶片出口安装角偏差变化的稳定运行范围。上述研究结果将有利于水轮机的优化设计,并对水轮发电机组安全运行提供参考依据。

精密蜗杆磨床砂轮廓形修整补偿的误差分析

磨床工艺系统原始几何误差的存在及随工况改变,造成砂轮廓形修整补偿量也在随时发生变化,因此需要对砂轮廓形进行实时重新设计来补偿安装角、中心距的变化影响,才能从理论上保证螺旋型面的精确成形磨削。建立ZN型蜗杆的数学模型,推导存在安装角误差条件下的齿面方程。探讨了存在安装角误差情况下的齿形误差对砂轮廓形修整补偿的影响规律,并以法向齿廓蜗杆(ZN)的精密成形磨削作为实例进行了验证。

里程计初始标定及误差分析

介绍了里程计的初始标定计算方法,利用该方法计算出里程计刻度系数和航向安装偏差角。在此基础上建立了里程计刻度系数的标定误差模型和航向安装偏差角的标定误差模型,分析各因素对里程计刻度系数标定和航向安装偏差角标定的影响,并对误差模型简化,得出影响里程计标定的主要因素是初始航向角误差和Z轴陀螺漂移。最后,进行数学仿真,仿真结果与分析结果一致。

基于自由涡的风轮失谐气动特性研究

采用一种改进的自由涡方法研究了风切变条件下,叶片安装角存在偏差的失谐风轮的气动特性。计算方法由模拟叶片气动力的非线性升力线法和模拟尾迹涡运动的时间精确自由尾迹法构成。以某2.5 MW风力机为例,计算了功率曲线和叶片气动力分布,并与Bladed软件和CFD计算结果进行了比较。研究了切变风条件下,不同叶片安装角偏差量,风轮推力、扭矩、偏航力矩和俯仰力矩的变化。结果表明,所采用的计算方法是准确有效的。风轮叶片安装角偏差,对风轮推力和扭矩影响较小,对风轮偏航和俯仰力矩影响较大。不同叶片安装角偏差量相反,会显著增加风轮偏航和俯仰力矩波动。