航空泵试验台驱动变结构控制

飞机液压系统泵源需进行地面试验,采用变频调速器+异步电机+增速箱的驱动形式是航空泵进行地面试验最先进有效的方法之一.建立了矢量控制变频调速驱动下航空泵试验台驱动系统的数学模型,针对航空泵试验时由于负载变化泵转速不能保持恒定的问题,采用积分滑模面的滑模变结构控制策略,并构造Lyapunov函数证明其稳定性.为降低输出抖振现象,提出采用模糊控制监督下的滑模变结构控制和伪微分反馈(PDF,Pseudo Deriva-tive Feedback)控制相结合的控制策略,仿真及实验结果表明,该控制方法有很高的控制精度,在保持滑模变结构控制鲁棒性强的前提下降低了输出抖振现象.

航空泵加速寿命试验台功率回收率的分析

航空泵加速寿命试验具有试验时间较长及功率消耗多的特点,针对这类问题,提出了采用基于功率回收原理的机械补偿功率回收方法来节约能源;研究了试验系统实现功率回收必须满足的流量匹配条件;从理论上推导了功率回收率的计算公式;分析了影响系统功率回收率的因素.通过试验方法,验证了不同的工况下功率回收率的影响因素,并且分析了功率回收率的实际值与某工况下的理论计算值存在差距的原因.研究结果表明:该类功率回收方法显著降低了加速寿命试验过程中的功率损耗,具有显著的节能效果.

离子注入技术在某型航空泵中的应用

文介绍了离子注入技术在某型航空泵延长使用寿命中的应用情况。

支承间距对十一柱塞航空液压泵转子系统临界转速的影响分析

以十一柱塞高速轴向航空柱塞泵为研究对象,建立航空泵转子系统集中质量模型,采用传递矩阵法分析其临界转速;通过修正轴向支承位置等参数,研究其对系统临界转速的影响;最后,通过转子试验台完成对转子系统临界转速验证实验。针对实验模型,按照提出的方法进行建模,并采用传递矩阵法分析实验转子系统临界转速验证所用方法的正确性。

航空旋板泵结构多约束优化设计

给出了一种航空旋板泵的结构尺寸优化设计,以航空旋板泵体积模型为基础建立了结构尺寸优化设计的目标函数;并根据旋板泵主要部件尺寸、受力及性能约束建立了旋板泵结构尺寸优化设计问题的多个约束函数;最后利用该方法对某型航空旋板泵进行了结构尺寸优化设计,并采用遗传算法在MATLAB中进行了仿真。仿真算例表明:优化设计方法能够在性能不变的情况下使旋板泵的体积减小14.66%,可为航空旋板泵的结构尺寸优化设计提供参考。

航空泵试验台驱动变结构的控制研究

在飞机研制过程中,为保障研制过程的顺利,提高试飞成功概率,需要对飞机进行地面模拟实验。飞机航空泵在地面测试过程中,其驱动结构包括变频调速器、异步电机和增速箱。本文通过对建立航空泵试验台驱动系统各环节的数学模型和对转速的滑模变结构的控制,模拟航空泵试验台系统运作,为研究航空泵试验台驱动变结构控制提供参考依据。

航空燃油转输引射泵工作特性的数值研究

为了能快速得到航空燃油转输引射泵的性能表现,采用CFD方法对某航空燃油转输引射泵进行了流动建模与流场分析。首先通过与邵垒等所做实验对比,验证了所用数值方法的有效性与精度;接着以数值方法为基础,深入分析了引射泵在不同操作压力比以及结构参数(面积比与喉嘴距系数)下的性能表现,得出了其对引射泵性能的影响规律。结果表明:操作压力比的不同会显著影响引射泵内部速度与压力的分布,对引射泵工作特性有重要影响;面积比的增大会在一定程度上提高引射泵的工作效率及引射能力;当喉嘴距系数等于1.4时引射泵效率最高,以最高效率下降3%为条件确定的最优喉嘴距系数范围为0.8~1.8。

表面织构化机械密封热弹流润滑性能分析

综合考虑密封端面间的粗糙表面接触、热弹性变形和黏温效应,结合JFO空化条件,建立了混合润滑状态下织构化端面机械密封的热弹流润滑(TEHD)理论分析模型.在航空泵用机械密封的操作工况范围内,应用有限单元法数值分析了圆形、方形和三角形等几种典型表面织构机械密封在稳定状态下的端面液膜压力、膜厚和膜温分布,以及对密封性能参数的影响规律.结果表明:表面织构对端面压力和温度分布影响很大;端面开三角形织构2的机械密封能获得最大的液膜承载比、最小摩擦系数、最高液膜刚度,在低压下能满足泄漏要求,因此性能最优.

端面倾斜对粗糙表面机械密封性能的影响

针对航空泵用机械密封实际操作条件,考虑粗糙表面弹塑性接触,基于质量守恒的JFO(Jakobsson-Floberg-Olsson)空化理论建立了倾斜粗糙端面机械密封环的液体润滑和混合润滑计算模型;采用有限单元法求解PC(Patir and Cheng)平均Reynolds方程,获得端面液膜的压力分布;对比研究了在不同的密封压力、中心膜厚和转速条件下,端面倾斜角对粗糙表面和光滑表面机械密封性能参数的影响规律.结果表明:随着倾斜角增大,端面的承载力增大,摩擦力先减小而后增大,泄漏率增大;当端面倾斜角较小时,粗糙表面机械密封性能优于光滑表面机械密封性能.

不同介质条件下航空液冷泵空化特性的数值模拟及实验研究

该文针对某型号航空液冷泵设计参数和要求,采用加大流量设计法设计了两套水力模型(圆柱叶片叶轮和长短叶片复合叶轮),并进行了内部流动数值模拟和空化可视化试验验证。研究结果表明,通过减少长叶片数、增加短叶片的复合叶轮与常规的圆柱叶片叶轮扬程流量系数变化规律基本一致,额定流量工况下,扬程相近。当空化数σ=0.05后,圆柱叶片叶轮的扬程下降程度大于长短叶片复合叶轮,且长短叶片复合叶轮中空泡分布体积明显小于圆柱叶片叶轮。数值研究了不同介质对研究航空液冷泵内流及空化的影响,结果发现,额定工况下圆柱叶片叶轮整体速度和流线分布较长短叶片复合叶轮均匀;两种模型在0.7 Q_(d)工况下,叶片后缘处不同介质的V_(a)值变化规律相差较大;在不同进口压力下,介质为丙二醇时叶轮内空泡面积小于乙二醇且长短叶片复合叶轮内空泡面积小于圆柱叶片叶轮。该文研究对航空液冷泵空化控制提供了一定研究基础和参考价值。