APU控制参数多策略融合粒子群算法寻优

为使辅助动力单元(APU)在工作点切换过程中的动态性能更优,提出了一种多策略融合粒子群算法优化模糊PID的控制参数。该算法对粒子群算法的常规迭代过程引入概率可调的干扰策略、混沌搜索策略、惯性权重自适应和学习因子线性调节策略,使其更适合优化维度多达187个的模糊PID控制参数。针对该算法中关键的增强全局搜索能力p和增强局部搜索能力pp两个参数的取值进行研究,搭建了APU仿真模型。仿真结果表明:多策略融合粒子群算法优化后的模糊PID控制参数相较于经典PID在转速变化、转矩变化和节气门开度变化的动态性能上均有较大的提升。

APU防喘控制活门的防喘机理和降噪技术研究

APU(辅助动力装置)是一台带负载压气机的燃气涡轮发动机,由于APU在使用过程中频繁切换工作状态,喘振是其工作过程中一种常见的非定常流动现象,限制了APU的稳定工作范围,影响其运行的可靠性。而防喘控制活门会将压气机多余的高压气体排至大气,防止负载压气机发生喘振。防喘控制活门是一种蝶阀结构,活门在放气过程中产生较大的气动噪声,提出了一种增加消音栅栏的蝶板结构,运用Fluent中FW-H积分方法计算噪声分布,并进行对比验证。研究表明,优化后蝶板结构,对改善气流流场分布和降低气动噪声有着显著效果。

关于直升机APU常见故障类型的故障分析

目前,无论军用或者民用飞机上除了主动力装置外都会有辅助动力装置(APU)。APU是飞机的重要组成部份,可以为飞机提供电源和气源并预防空中停车,对保障客舱旅客的舒适性与安全性具有重要意义。本文对直升机APU常见故障进行故障分析,并总结相关故障的排故思路。

神经网络识别和Markov链预测的商用车APU控制策略

为改善商用车空气处理系统的燃油经济性,提出一种以基于电磁阀控制的电控空气处理单元(APU)控制策略,进行了Simulink系统仿真实验。该策略具有基础、低压和高压等3种工作模式;基于发动机工况识别和预测方法;利用Matlab/Simulink搭建车辆模型和空气处理系统模型;并构建了神经网络模式识别和Markov链预测控制模型对发动机的运行工况进行识别分类和需求扭矩百分比预测。结果表明:仿真实验验证了工况分类和电磁阀控制策略的有效性。在中国重型商用车瞬态工况(C-WTVC)下,与相同储气筒初始气压条件的机械APU相比较,应用该控制策略的电控APU的功率消耗下降480Wh,下降比率34.7%,燃油经济性显著改善。

基于Fluent的某型APU进气管道的流场数值分析

APU进气管道的流场特性研究是APU进气系统设计中的关键部分,针对某型民用飞机APU进气管道外形对APU进气系统性能的影响进行了研究,为了分析APU进气管道及进气风门对进气系统总压力、压力恢复、进气畸变的影响,以某型宽体客机的APU进气管道和进气风门为例,利用CATIA软件构建了三维模型并利用Design Modeler进行流体模型填充和前处理,然后把模型导入至Fluent软件中进行流场的仿真计算,仿真过程中简化了进气管道和飞机尾椎的模型,选取了合理的边界条件,分析不同工况条件下进气管道的气动性能,仿真结果表明所设计的进气管道能够较好满足APU进气系统的需求,确定出了最优的进气管道结构尺寸,为后续的产品设计提供理论支撑。

737飞机APU常见故障的分析

波音737飞机使用的是ALLIED SIGNAL公司生产的GTCP85-129H型APU。APU的功用是地面或空中给飞机提供电源和气源的,并且用于地面启动大发。APU故障虽然对飞机的安全影响不是很大,但是,当APU故障不能使用时,会影响到飞机飞小航站,尤其是没有地面气源设备的航站的放行.并且,在这炎热的夏季,APU故障后地面不能使用空调系统,直接影响对旅客的服务质量。所以,归纳总结APU常见故障的排故思想和思路,快速排除APU故障是必要的。

某型APU安装系统补偿设计

APU在现在飞机设计中占有很重要的位置,但是由于APU本体工作时产生热变形从而引起安装系统的机械变形,这是在APU系统设计中必须解决的一大难题。文章针对APU工作时会产生热变形从而引起APU安装系统的机械变形的问题,提出一种补偿设计方法以抵消APU安装系统的机械变形,避免APU工作时在安装系统内部产生的内应力。文章首先介绍某型APU安装系统在飞机上一般安装形式,然后针对这一安装形式会产生的热变形难题进行补偿设计,最后通过某型APU在飞机上的安装实例对APU安装系统补偿设计进行验证。

B-737/300型飞机APU介绍及常见故障分析

随着市场经济的完善,我国民航业的市场竞争不断激烈,这种发展状况对飞机维修生产管理提出了更高的要求,因为飞机的安全性和可靠性是赢得顾客的根本和关键。本文在分析B-737/300型飞机APU功能的基础上,探讨了其易出现的常见故障,进而提出了相应的对策建议。

微穿孔板消声器在MA60飞机APU排气管的应用

对MA60飞机APU排气噪声进行了测量,从测量结果可以看出,无论APU作在哪种工作状态,排气噪声均属于宽频噪声,主要是1000Hz以上的高频噪声,而满负载状态下的排气噪声除了高频含量之外,在400～1000Hz范围内也有较强的噪声。为了降低APU的排气噪声并结合APU具体的安装限制,选择了微穿孔板消声器来降低APU的排气噪声。通过试验比较,表明采用微穿孔板消声器降低MA60飞机APU排气噪声的效果是非常理想的。

增程式电动车的APU控制策略的研究

提出了一种由永磁同步电机和汽油机组成的辅助动力单元(APU)的控制策略。通过仿真与试验选定控制参数。为改善APU的动态和稳态性能,采用模糊控制策略。试验结果表明,本文提出的控制策略能很好地满足增程式电动车的性能需求。

民用航空器机载APU污染排放及节能运行研究

针对当前民航机场飞机经停、维修、航前航后普遍使用机载APU的现状,研究减少APU使用的必要性和可行性。经广泛调研搜集APU运行数据,并对数据进行分析计算,得出机载APU运行所造成的大气污染和燃油消耗情况。研究表明,某航空公司一年中APU消耗燃油约5万t,CO2排放总量约15万t左右,其他污染物的排放也达到数百吨。通过对机坪内机载APU运行噪音的监控表明,APU的运行噪音最大达到94.7 dB,因此,减少机载APU的使用是十分必要的。并参考国外机载APU的运行情况,提供机载APU节能运行模式的方案。

两亲聚氨酯弹性体(APU)的研究Ⅰ.嵌段型APU制备及力学性能

以聚己二酸乙二酯为疏水组分，聚乙二醇为亲水组分，通过溶液聚合制备了具有嵌段结构的两亲聚氨酯弹性体（ＡＰＵ）。研究了亲疏水组分比例、软硬段比例、合成条件等因素对嵌段型ＡＰＵ力学性能的影响。结果表明，亲水组分的质量分数和相对分子质量增大，都将导致ＡＰＵ力学性能下降；当预聚物用量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］为３３，固化时总官能团比例［ＮＣＯ］／（［ＯＨ］＋［ＮＨ２］）为１５时，嵌段型ＡＰＵ的综合力学性能最好。

基于可测信息源的APU故障智能诊断方法研究

针对APU维修智能化水平较低问题,提出了一种基于可测信息源的APU故障智能诊断方法,利用BP神经网络建立智能故障诊断模型,详细阐述了该方法的数学原理及其实现算法。在数据处理中采用小波分析及巴特沃斯数字滤波器,对所采集数据中的噪声和干扰进行滤除。利用APS3200型APU的相关数据作为样本,建立了基于BP神经网络的APU故障智能诊断模型。利用MATLAB进行建模计算,结果表明,该智能诊断模型具有学习速度快、噪声干扰抑制能力强等特点,且诊断结果准确,提高了维修单位维修效率,对提高航空公司机务维修自动化水平具有重要意义。

新舟60飞机APU排气噪声测量和分析

由于新舟60飞机APU排气噪声辐射较严重,为了确定一种最佳的降噪方案,必须对新舟60飞机APU排气噪声的频谱特性和指向性进行测量并分析。从测量结果可以看出,无论APU工作在哪种工作状态,排气噪声均属于宽频噪声,主要是1000Hz以上的高频噪声,而满负载状态下的排气噪声除了高频含量之外,在400～1000HZ范围内也有较强的噪声。另外还发现,排气噪声有非常强的方向性。

民航飞机APU外部件故障诊断方法

针对APU外部件的常见故障,研究一种基于多小波和最小二乘支持向量分类器融合的APU外部件故障诊断系统。以多小波对采样数据进行处理和特征提取,建立APU外部件故障诊断模型,用训练后的最小二乘支持向量分类器做出快速准确的诊断结果。在MATLAB中进行系统仿真测试,仿真结果表明,该系统能够实现预期目标,符合故障诊断要求,取得了较好的效果。

附录APU草案与25部规章的差异性研究

辅助动力装置(APU)与动力装置的安装的适航要求相近却有所不同。本文对比研究了附录APU草案与FAR25部相应条款的差异性,总结了适航当局对APU系统安装的适航要求的关注重点,为民用运输类飞机APU系统的集成和验证工作提供参考。

民航APU航空传感器故障诊断系统

为提高民航APU航空传感器的故障诊断效率,采用理论分析和实验仿真的方法,研究一种基于小波包和最小二乘支持向量分类器(LS-SVC)结合的民航APU航空传感器故障诊断系统.研究结果表明:故障诊断系统能够有效提高民航APU航空传感器的故障诊断效率,符合故障诊断要求,保证了航空传感器的安全性和可靠性.

APU进气管道口尺寸比例对进气性能影响研究

本文对民用飞机辅助动力装置(APU)进气系统等面积进气口不同长宽比(以航向为长,周向为宽)对APU进气性能影响进行研究,合理简化处理进气系统模型和飞机尾锥几何模型,并生成结构化网格,设定合理的边界条件,得出其对APU进气性能的影响。研究表明:无论是在地面还是空中飞行的等流量状态下,与进气管道出口尺寸比例接近的进气管道进口总压损失最小,出口处的平均总压最高,冲压恢复也最高,随着进气管道进口尺寸比例不断增大,与进气管道出口形状差异增加,总压损失也不断增加,出口处的平均总压越低,冲压恢复也不断减小。

客机APU舱温度场的数值计算

为研究大型客机APU舱传热过程和进行结构热分析,采用数值方法计算了APU舱温度场。采用商业CFD软件Fluent,选用Realizable k-ε湍流模型和S2S热辐射模型建立了APU舱内流动和传热数值计算模型,得到了流场、温度场和热流信息。APU舱中主要传热过程是辐射传热;APU防火罩和排气管隔热罩起到了热辐射遮热罩的作用;防火罩内的APU冷却空气对于降低防火罩温度有重要作用;排气管内的引射冷却空气有效降低了壁面温度。

APU总静压测头振动模态及结构分析

本文对某型辅助动力装置(APU)的总静压测头,在ANSYS中进行了有限元建模,并计算了其前6阶固有频率。计算结果表明,测头第4阶固有频率与APU转子工作转速较为接近,因此在振动试验中发生了共振破坏现象。根据材料力学的固有频率计算公式,对测头的结构进行了更改,并计算了不同结构更改方案下的测头固有频率,找到了最佳结构更改方案,为测头的研制提供了宝贵意见。