航空发动机进气试验台畸变数值模拟研究

为了实现对发动机吸入高温燃气现象进行模拟,本文介绍了航空发动机进气温度畸变模拟装置,主要从设备原理、设备组成、设备仿真验证等方面进行说明,通过数值模拟手段对模拟装置的指标进行验证,验证了该装置主、辅喷口在不同流量、温度下,气动参数测量截面(aerodynamic interface plane,AIP)温度分布以及温度畸变强度等指标,主喷口在喷射热流温度550 K、流量20 kg/s下,温度畸变强度可达24.29%;辅助喷口在喷射热流温度450 K、流量20 kg/s下,温度畸变强度可达18.06%,从而对不同喷口位置下AIP截面高温区分布变化进行了验证。通过改变管路喷射流量速率可改变AIP截面的温升速率,证明了该温度畸变模拟装置具有一定的温度畸变指标实现能力和可调节性,可实现对外场现象的复现。

基于改进好格子点法均匀设计航空发动机高空模拟试验研究

航空发动机高空模拟试验是发动机系统试验的关键环节之一。针对高空台试验因素多、层次复杂的问题,研究改进好格子点法进行均匀设计,并结合遗传算法进行优化设计的试验设计方法。通过典型方案验证,表明相对正交设计的试验优化率可以达到92.593%,本文提出的试验设计方法对于高空台试验是可行的。

改进均匀设计在航空发动机高空模拟实验中的应用研究

航空发动机高空模拟试验设计方法的研究对航空发动机的发展具有重要意义,国内外学者在航空发动机高空模拟研究中,很少有采用均匀设计,同时已有均匀设计表存在均匀性不好、效率不高等缺点。本文提出了一种改进均匀设计的试验方法,试验结果表明本文提出的试验设计方法的正确性和可行性。

航空活塞发动机高空模拟试验台温度系统研究

在航空活塞发动机高空模拟试验中,模拟温度低、温度范围跨度大,高空模拟试验台(简称高空台)上应用了空气制冷和电加热两种调温措施,控制难度较大。将模拟温度划分为高温、常温、低温三个温度段,分别应用三种不同的调节方式进行温度控制;在系统数学建模和温度变化动态特性分析基础上,对高空台温度系统的调节过程进行了仿真研究,结果表明该方法能够满足温度的调节速度和控制精度要求。为了满足带涡轮增压器的航空活塞发动机对进气温度的要求,建立了涡轮增压器与中冷器之间的数学换热关系,以稳态时的发动机进气温度为例进行了仿真计算,结果与实际情况相符。

航空发动机高空试验台状态监测系统

数据采集、状态监测、发动机特性分析与试验数据管理,对于提高航空发动机高空台的试验效率和技术水平有非常重要的意义。本文分析了原有的一套数据采集系统的缺陷,并结合监测系统的功能和技术要求,阐述了高空台试验安全监测系统的设计与实现,提出了前、后台机两级系统结构和时间上分散软件功能的设想。利用数据库技术对采集得到的大量试验数据进行管理,并利用这些数据进行了必要的发动机特性分析。

航空发动机高空模拟试验燃油流量原位校准系统设计与检验

为满足现代航空发动机高空模拟试验燃油流量高精度、快速度的测量要求,针对涡轮流量计不能长期保持校准曲线的缺陷,提出了原位校准技术。重点介绍了原位校准系统的技术要求、主要功能、工作原理、校准装置、工作模式,以及不确定度评估,并进行了对比检验试验。研究结果表明:该系统主要技术指标满足发动机试验需要,测量不确定度满足要求,主要设备具有高的工作可靠性、可控性和稳定性,可实现原位校准和冗余测量功能。

航空发动机高空模拟试验风险分析研究

本文运用风险管理相关理论与技术,结合GJB5852的要求和高空模拟试验的特点,对航空发动机高空模拟试验风险的概念进行了诠释。阐述了如何进行试验风险分析和评价的基本方法,旨在使试验风险分析评价过程系统、规范,并符合军标要求。本研究可为行业类似试验项目提供参考和借鉴。

航空发动机定型试验中的高空模拟试验

本文从航空发动机通用规模的要求出发，阐述高空试验在发动机定型中的地位和作用。文中分析了飞行台与高空台的关系和分工，并引证国外一些典型的发动机的实际试验来作为例子，从而充分说明不公发动机的高空性能研究需要在高空台上进行试验，而且以考核发动机结构为主要目的的150小时持久试车，也有相当一部分需要在高空台上进行试验。因此，对现代高性能发动机来说，高空台是不可缺少的重要试验手段。

航空发动机高空模拟试验正交设计研究

通过分析现有试验设计方法存在的不足和正交试验设计方法的优势,提出采用正交试验设计方法进行航空发动机高空模拟试验设计的思路。对高空模拟试验的项目、指标、因素和水平进行分析,根据不同的试验项目和指标确定试验设计的因素及水平;再选择适合的正交表并进行表头设计,将试验因素和水平按照一定的原则填入正交表后获得正交试验方案;最后以航空发动机高空稳态性能试验为对象进行正交试验设计,获得的试验方案在高空台效率提升等方面具有一定的指导意义。

“堵塞”技术在发动机高空模拟试验中的应用研究

通过对发动机高空模拟试验推力的确定方法与修正方法的分析,从理论上阐明了"堵塞"技术在发动机高空模拟试验中应用的机理和适用条件。通过对罗.罗公司高空台斯贝发动机和某高空台上涡喷发动机"堵塞"试验结果的分析,证明了"堵塞"技术在带收敛喷管的发动机高空模拟试验中应用的可行性和合理性。本文研究结果拓展了HB6213[1]中推力计算公式和推力修正公式的适用范围。

重视通用飞行试验台建设 支撑航空发动机自主创新

通过对国内外军用标准和适航条款中关于航空发动机高空试验相关规定的解读,明确了飞行试验台(简称飞行台)在发动机研制中的地位。介绍了国外通用飞行台及其历史发展,探讨了通用飞行台在发动机研制中的作用。参考国内外使用经验,对国内航空发动机飞行台进行了定位,并根据后续型号发展谱,对国内航空发动机飞行台的后续发展给出了建议。标准和分析均表明:飞行台是航空发动机高空试验的必要手段;航空发达国家重视建设系列化的通用飞行台,国内应重视和加快航空发动机通用飞行台的系列化建设。

大涵道比发动机高空舱排气流场数值模拟研究

为了研究大涵道比分开排气发动机在高空舱内的排气流场特性,对其开展了流场数值模拟及试验验证。建立了一种发动机喷管、高空舱和排气扩压器的联合仿真模型,分别计算了不同喷管落压比状态下的发动机推力和排气流场特性,通过对比得到不同落压比下流场的变化规律。对大涵道比分开排气发动机进行了高空模拟试验,对不同落压比下的推力和高空舱内固定测点的总压与静压进行测量,并与数值模拟计算结果对比。结果表明:落压比越大,发动机射流影响范围越大,射流边界外扩,排气扩压器效率越低。推力系数随着落压比的增大呈现减小趋势。计算值与试验值结果相近,绝大多数测点的压强误差和推力误差保持在5%以内。

发动机气路故障模拟试验台碰摩故障实验研究

航空发动机气路故障是重要且频发的发动机故障。其中,叶片-机匣碰摩故障是一种重要且频发的航空发动机气路故障。为了对其进行高效深入的研究,必须建立专门的气路故障模拟试验系统。基于静电监测技术设计了一种用于研究航空发动机气路故障的模拟试验台,实现了对航空发动机叶片-机匣碰摩故障模式的模拟。故障模拟实验结果表明:碰摩故障模拟实验感应信号具有周期性的特点,据此特征,可以在静电监测系统软件中实现对模拟碰摩故障的在线监测与识别。本研究验证了航空发动机气路故障模拟试验台模拟碰摩故障的有效性,为航空发动机故障监测和健康管理提供技术支撑。

大流量航空发动机高空模拟进气压力智能与复合控制技术

在航空发动机高空模拟过渡态考核试验中,要同时实现进气压力的稳定和快速控制非常困难。针对系统实际工况及被控对象的特点,本项目成功开展了进气压力智能与复合控制技术专项研究,并进行了关键技术总结。实际结果表明,采用该技术后,进气压力控制系统能实现高精度和快速度的高效统一。

单轴小涡喷发动机高空模拟起动试验研究

本文重点介绍该型发动机高空模拟点火起动试验技术 ,并着重对试验结果进行分析 ,为该型发动机成功地模拟空中起动试验提供试验依据和保证。

高空模拟试验中发动机推力的确定与应用

本文介绍了发动机高空模拟试验中发动机推力的确定机理和模拟偏差对推力确定的影响,分析了HB6213-89[1]中推力计算与修正公式的适用范围,探讨了发动机推力测试结果在发动机性能预测和性能仿真中的重要作用。

一种改进的航空发动机高空模拟试验推力测量方法

为满足航空发动机高空模拟试验中推力高精度、快速测量要求,提出一种改进的推力测量方法。建立高空模拟试验推力测量稳态模型和动态模型,对试验振动的影响进行了仿真分析和试验验证,提出了对测量动架振动进行在线补偿的动态推力测量方法。从测量不确定度评估入手,讨论了动态推力测量方法在不确定度方面的局限性,提出了基于数字滤波的稳态推力测量方法。根据两种方法的特点,采用优选算法,在发动机过渡态时输出动态推力测量结果,在发动机稳态时输出稳态推力滤波结果。在发动机高空台试验中的检验结果表明,该方法能实现推力的高精度、快速测量。

航空发动机高空模拟试验设施建设与发展思考

航空发动机高空模拟试验是发动机研制过程中,实现全工作包线范围内性能与工作特性摸索和考核的最有效手段。对高空模拟试验和国际上正在使用的高空模拟试验设施现状进行了介绍。以美国阿诺德工程发展中心高空模拟试验设施为例,分析了先进国家针对新型动力研制,在试验设施规划、建设、运行、能力提升等方面的最新趋势,为我国航空发动机高空模拟试验设施的建设和发展指出了发展方向。

分开排气大涵道比涡扇发动机高空模拟试验排气布局评估

为评估分开排气大涵道比涡扇发动机高空模拟试验的排气特性,采用数值仿真方法,对分开排气发动机高空模拟试验时配备的排气扩压器的结构进行分析。主要从发动机尾锥与排气扩压器入口距离、排气扩压器结构尺寸、舱内压力模拟偏差及次流四方面影响进行排气特性计算,并以发动机设计推力进行检验。结果表明:该发动机进行高空模拟试验时,排气扩压器直径应不小于3.5 m,排气扩压器直段长度不小于9.0 m,发动机尾锥与排气扩压器入口距离以0.85倍扩压器直段直径为宜;发动机飞行包线的巡航点和左边界点的推力偏差,均随模拟舱压偏差绝对值的增大而增大,但巡航点推力变化斜率较大。

HS125型水力测功器在涡轴发动机高空模拟试验中工作特性分析

HS-125型水力测功器是SB121小型航空动力装置高空模拟试车台测量涡轴涡桨发动机输出功率的关键设备。本文简要介绍了HS-125型水力测功器工作原理、主要技术指标、试验程序,概述了试验过程中出现的问题和处理方法。经过数据处理和分析,验证了水力测功器的一些特性,对正确使用和维护水力测功器具有一定的指导作用。