暖机对航空发动机气动稳定性影响研究

为验证不同暖机操作对某发动机气动稳定性的影响,设计了不同的暖机操作程序,采用电容法测量了不同程序下发动机转子叶尖间隙的变化规律并评估了对发动机稳定裕度的影响。研究结果表明,暖机时间由1分钟增加到3分钟,发动机稳定裕度可提升3.42%;暖机转速提高5%,发动机稳定裕度可提升1.68%;暖机后慢车停留时间由0分钟增加到10分钟,发动机稳定裕度下降1.99%。建议通过适当提升暖机转速的方式来缩短暖机时间,以达到相同的暖机效果。

轴向间距对压气机气动稳定性的影响

针对低速轴流压缩系统 ,从理论分析和试验验证两个方面论述了静子在轴流压气机气动稳定性方面的作用。理论上论证了 ,当静子非首先失速部件时 ,其作用有利于抑制扰动的发展 ,增强压气机的气动稳定性 ;试验验证了 ,随着转静子之间轴向间距的减小 ,静子的增稳作用增强 。

大跨度桥梁颤振后状态气动稳定性

为了能对大跨度桥梁颤振后主梁的运动形式给出合理解释,选取大振幅下流线型箱梁断面的4种典型非线性气动力工况,基于非线性气动力和非线性振动微分方程,应用四阶龙格-库塔算法,分析了大跨度桥梁主梁在大振幅条件下的气动稳定性.结果表明:大跨度桥梁主梁在颤振后的不同振幅和折算风速条件下可出现不同的运动形式;若气动力仅做负功或负功显著大于正功,主梁振动将收敛;若气动力仅做正功或正功显著大于负功,主梁振动将发散;若气动力做的正负功相当,主梁振动将由于结构阻尼缓慢收敛;若气动力正功与相同周期内结构消耗的能量相等,主梁将发生等幅振动;若不考虑气动力的非线性项,桥梁振动可能发散.

进气畸变对发动机压缩部件气动稳定性的影响

发展了一种在发动机环境下评定航空涡轮发动机压缩系统稳定工作边界的数学物理模型。压缩系统模型采用基于平行压气机理论的准一维时间相关模型方程以及激盘-滞后-容积的压气机级模型,稳定性模型则采用了对整个压缩系统统一判别的方式。计算过程与发动机非设计点性能计算相关联,使得压缩系统稳定性分析在真实的发动机运行环境(调节规律)下进行。研究了进气畸变对航空燃气涡轮发动机压缩系统稳定工作边界的影响。对总压畸变进气条件下压气机稳定工作边界的变化进行了计算分析,结果表明,进气总压畸变对发动机稳定性有很大的影响,使得压气机稳定工作边界在压气机的特性图中向右下方移动,降低了发动机的喘振裕度。发展的数学物理模型可以正确地反映发动机压缩系统的工作状况,用它判断发动机不稳定工作点的重复性和灵敏度都比较好。

涡扇发动机整机环境下风扇部件气动稳定性评定方法

将基于部件匹配技术的涡扇发动机非设计点性能计算模型和基于李亚普诺夫稳定性理论的压缩部件气动稳定性评定模型有机的耦合,实现了发动机整机环境下的压缩部件气动稳定性评定,使得该模型成为一种实用的涡扇发动机压缩部件气动稳定性分析模型.以某型涡扇发动机为例,计算比较了均匀进气和畸变进气时发动机整机环境和单独部件评定时风扇部件稳定工作边界的异同,从计算结果可以看到,均匀进气条件下,在发动机环境下和单独部件环境下所得到的风扇部件稳定工作边界变化不大;而畸变进气条件下,同样的进口畸变度,发动机环境下风扇的稳定裕度损失比单独部件下风扇的稳定裕度损失都小,即在发动机环境下评定风扇稳定性时,风扇对进气温度畸变不敏感,而在单独部件环境下评定时,风扇对进气畸变比较敏感.

畸变进气时涡扇发动机整机环境下压缩部件气动稳定性评定

将基于部件匹配技术的涡扇发动机非设计点性能计算模型和基于李亚普诺夫稳定性理论的压缩部件气动稳定性评定模型有机地耦合,实现了发动机整机环境下的压缩部件气动稳定性评定,使得该模型成为一种实用的涡扇发动机压缩部件气动稳定性分析模型。以某型涡扇发动机为例,计算比较了畸变进气时发动机整机环境和单独部件评定时风扇和压气机稳定工作边界的异同,从计算结果可以看到,对于风扇,畸变进气条件下,无论在高转速,还是低转速时,同样的进口畸变度,发动机环境下风扇的稳定裕度损失比单独部件下风扇的稳定裕度损失都小,即在发动机环境下评定风扇稳定性时,风扇对进气温度畸变不敏感,而在单独部件环境下评定时,风扇对进气畸变比较敏感。对于压气机,进口气流存在压力畸变时,采用高压涡轮导向器变化对压气机逼喘过程中,风扇的共同工作线向喘振边界靠近,而进口气流存在温度畸变时,逼喘过程中,风扇的共同工作线基本不变。

空中加油机加油软管锥套气动稳定性风洞试验技术

软式加油方式中加油软管锥套受气流影响会发生气动不稳定现象,严重影响空中加/受油的成功率和安全性,其中加油机的尾流场是影响软管锥套稳定性的主要因素。本文研究了空中加油机加油软管锥套的气动稳定性风洞试验方法,建立并分析了相似准则,给出了双目系统测量软管锥套位移的具体方法,利用自动舵机实现了加油软管自动收放,形成了完整的加油软管锥套气动稳定性风洞试验技术,并将其应用于某型加油机加油吊舱、中心线平台等部件的选型优化。结果表明,该试验技术能有效模拟处于加油机尾流场下的软管锥套收放过程和固定管长时的气动稳定性,试验获得的锥套下沉量和振动幅值明确了不同加油吊舱、中心线平台构型的优劣性,能够为加油机关键加油部件选型优化及飞行试验提供可靠的试验数据。

大跨度桥梁气动稳定性数值计算模型与方法

大跨度桥梁气动稳定性研究目前主要采用直接风洞试验法和基于风洞试验识别参数的理论分析法。随着计算流体动力学和计算机硬件设备的不断发展,后者方法中的气动参数识别有可能用数值计算代替风洞试验,因此可望建立起一种大跨度桥梁颤振研究的纯理论计算方法。主要从自激气动力模型、颤振导数数值识别、二维与三维颤振分析方法3个方面简要介绍大跨度桥梁空气动力稳定性计算原理和方法,并通过对理想平板断面及其悬臂结构、H形截面及其上海南浦大桥、闭口箱梁及其瑞典Ho!gaKusten桥的数值分析,总结和归纳现有数值计算原理和方法的主要问题及发展展望。

畸变进气压气机特性与气动稳定性的改进模拟技术及其实验研究

建立了预测畸变进气压气机特性与气动稳定性的改进多子区平行压气机模型。为了检验该模型的准确性，进行了均匀及１８０°畸变进气下单级压气机特性与气动稳定性的实验研究。以实测的均匀进气单级压气机特性为基础，应用改进的多子区平行压气机模型，在与进气畸变实验完全相同的条件下，对畸变进气单级压气机等转速线及其不稳定工作点进行了预测，预测与实验吻合良好，证明该模型是有效的。

涡扇发动机起动过程气动稳定性的数值计算

基于燃气涡轮发动机部件匹配原理,发展了数值计算涡扇发动机起动过程气动稳定性的一维数学模型和软件。以某型涡扇发动机为例,计算分析了不同的起动方式、飞行条件对发动机气动稳定性和燃烧室燃烧稳定性的影响。从计算结果和与试验数据的对比可以看出,发展的计算涡扇发动机起动过程气动稳定性的数学模型和方法,给出的起动过程发动机共同工作线走向和燃烧室稳定性判断标准是合理的。

轴流通风机气动稳定性研究

对轴流通风机叶尖区近失速点的非定常压力进行了试验研究 ,揭示了叶尖区近失速点的非定常特性。针对轴流通风机的结构特点 ,利用轴流叶轮机械三维旋转失速稳定性模型的二维简化模型对轴流风机的工作特性进行了预测 ,得到了轴流通风机的不稳定起始点 。

稳态联合畸变下多级轴流压气机的气动稳定性分析

发展了一种分析稳态压力 -温度联合畸变下多级轴流压气机气动稳定性的逐级平行压缩系统模型。导出了基于双对角线格式的数值预测方法。对三级实验压气机进行数值分析后 ,给出了压气机进口稳态压力、压力 -温度联合畸变与压气机稳定裕度损失之间的定量关系 ;并给出了压气机失稳首发级的识别方法。

覆冰荷载下的架空输电线气动稳定性分析

偏心覆冰导线在风激励下极易诱发舞动,研究架空输电线在覆冰荷载下的气动稳定性具有重要意义.传统Den Hartog判别准则求出的是一种近似解,仅适用于攻角较小的情况。在该基础上,更为精确地推导了舞动临界风速与相应来流攻角的关系.算例结果表明,对于重覆冰地区的架空输电导线,在风荷载作用下,极易引起导线的动力失稳,进而引起整个塔线体系的动力失稳甚至倒塌.该气动稳定性分析结果将为线路设计提供技术支持.

弹用涡扇发动机气动稳定性计算与评定

介绍了弹用涡扇发动机气动稳定性计算的基本方法和评定流程。给出了进气畸变、附加功率提取、附加引气、加速过程对弹用涡扇发动机气动稳定性影响的计算分析模型。其中, 进气畸变对发动机气动稳定性影响的计算采用平行压气机模型, 基于李亚普诺夫理论的方法完成; 附加引气、功率提取对发动机气动稳定性的影响采用通过对发动机转子间质量、动量、能量守恒方程进行修正的方法进行; 加速过程对发动机气动稳定性的影响采用欧拉方法求解动态的质量、动量、能量守恒方程的方法完成; 最后采用“层叠”的方法进行各种降稳因素的综合评估。通过比较可以看出, 进气畸变是弹用涡扇发动机主要的降稳因素。

基于脉动压力的压气机气动稳定性分析

以飞机不同迎角飞行时压气机中的脉动压力为研究对象,运用短时傅立叶变换的信号处理的方法将高采样率的数据转化到时频域进行分析,利用无量纲化的特征值对压气机的稳定性进行定量的评估,同时可对其不稳定性的趋势给予判断。旨在阐述了一种基于脉动压力的气动稳定性分析方法,在飞行试验中,可用此方法判断压气机的稳定性以及不稳定趋势,为飞行安全提供一定的保障。

提高大跨悬索桥气动稳定性的控制措施

悬索桥是一种大跨柔性结构，在风的作用下有可能发生多种形式的风致振动，其中由气动力引起的颤振失稳是导致大跨悬索桥毁坏的主要原因之一。本文从颤振发生的机理出发，研究了提高悬索桥气动稳定性的多种控制措施，着重分析其制振工介绍了部分工程实例，为我国修律大跨或超大跨悬索提供一定的借鉴与参考。

三维效应对轴流压气机气动稳定性的影响

轴流压气机的气动稳定性模型，最初为一维模型，仅适用于描述喘振发作．对于旋转失速发作，在公开文献中有一些二维模型发表．本文提出了一类考虑压气机径向扰动对失速影响的新的气动稳定性模型．计算结果表明压气机的轴向扰动往往随着径向扰动的产生，径向扰动的强度影响压气机的气动稳定性，在叶尖还是叶根首先产生失速与压气机基元叶栅特性密切相关．本文对轴流压气机二维和三维气动稳定性模型的计算结果进行了对比分析．

汽车车顶广告牌的气动稳定性分析

应用风荷载计算理论对汽车迎风向行驶与侧风向行驶时车顶广告牌的气动稳定性进行了研究 ,提出了使车顶广告牌不滑动或不翻倒的措施。

论压气机气动稳定性及其判据

通过对压气机气动稳定性模型发展的阐述 ,对稳定性判据的物理本质进行了讨论 ,进而对二维和三维压气机气动稳定性模型的稳定性判据进行了分析。

压气机三维气动稳定性模型的理论分析

综述了国内外对压气机三维气动稳定性模型的分析研究 ,并在以往工作的基础上进一步从理论上分析了三维轴流压气机气动稳定性模型 ,讨论了压气机三维波动方程的解析解 。