Simplified Removable Ground Test-Bed for Testing Turbofan Engine

A new simplified removable ground test-bed was designed for testing a certainturbofan engine. The facilities are 5.5 m long, 1.5 m wide, 2.2 m high and not more than 4. 5 t ofits empty weight. There are four rubber wheels that could be towed. There is an independentelectrical measurement and control system to test the rotational speed of rotors, the gas pressureof the compressor, the exhaust gas temperature, etc. Cooperated with the oil truck and the electricpower supply truck, the turbofan engine could be preserved on the ground and started to the idlingregime. While running, the parameter of the engine could be recorded, disposed and displayed. Inaddition, the facilities were successfully applied to the plateau experiment in order to researchhow the atmosphere pressure affects the start of engines. Some data are given in the paper.

液体火箭发动机热试车启动中导流锥对燃气管路流动特性影响研究

双推力室液体火箭发动机启动过程中,若出现两支管流量分配不均等现象,极易引起点火失败,造成重大损失。因此,燃气管路分叉处内部流动特性和在分叉处布置导流锥对改善流动特性影响的研究具有重要意义。本文针对某双推力室液体火箭发动机热试车启动过程中的燃气管路,以试验数据作为边界条件,开展了瞬态流动数值仿真研究。结果表明,火箭发动机热试车启动过程中,燃气管路流动呈现出4个典型阶段,分别为点火前的平稳期、点火后的一次上升期、下降期和二次上升期。在启动过程中,无导流锥时,导流罩进口存在预旋回流区、一侧出口存在滞止回流区,导流罩与燃气支管衔接处内侧存在转弯回流区,三者相互作用是造成两支管间压力分布不对称及出口质量流量分配不平衡的主要原因;有导流锥时,预旋回流区被导流锥约束而缩小,滞止回流区消失。有导流锥与无导流锥时相比,在启动过程中约0.2 s与0.6 s时刻,两支管对称测点压差均值分别降低约80.0%与80.0%,两支管出口质量流量差值分别降低约55.0%与80.8%。导流锥有效改善了流动特性,使得两支管压力分布的对称性提高,流量分配平衡性增强。导流锥对双推力室液体火箭发动机稳定性提高有重要作用。

液体火箭发动机地面试验控制电路的设计与分析

针对液体火箭发动机地面试验控制系统须抑制控制电路输入端的脉冲噪声、输出端的反峰电压及控制电流测量精度低等问题,运用放大电路原理,采用电路仿真方法,设计了基于电路印制板型固态继电器的控制驱动和控制电流测量电路。控制驱动电路应用“二极管+稳压二极管”模块以实现降低反峰电压和缩短复位时间的效果,控制驱动电路中固态继电器输出端集成了光耦隔离模块用于反馈控制信号,控制电流测量电路主要由霍尔效应电流感应模块和运算放大器构成以达到较高精度测量控制电流的目的。通过电路仿真,分析了控制驱动电路的反峰电压抑制模块、控制电流测量电路的动静态特性。仿真和实测结果表明:控制电流测量电路的基本误差为6.66%±1.80%,电路上升时间小于0.3 ms,下降时间小于0.5 ms;控制驱动电路的接通时间小于2μs,关断时间小于0.5 ms,“标准恢复二极管+齐纳二极管”方法能有效抑制反峰电压;控制驱动电路可应用于液体火箭发动机高精度的地面试验控制系统研制。

跨断层工程结构研究中地震断层作用研究综述

强震断层地震动的破坏作用主要表现为断层破裂引起的方向性效应和断层盘间错动引起的滑冲效应。其中断层盘间的滑冲错动会使跨断层结构面临严峻的错断风险,是跨断层结构抗错断设计、分析和进行防灾减灾决策必须考虑的内容和前提。但目前有关跨断层工程结构设计地震动的确定尚缺乏统一的方法和规定。通过对近年来跨断层结构破坏机理研究中的输入地震动,尤其是模型试验中地震动的选取和加载方式的归纳与总结,分析了断层作用地震动选取和加载方法的特点与局限性。针对现阶段强震断层地震动选用和试验加载方式中存在的问题进行探讨,提出断层作用下设计地震动的选取思路和方法,以期为跨断层工程研究输入地震动的选用提供借鉴,也为强震断层地震动模拟方法的研究提供参考。

基于三维激光雷达扫描的地面平整度检测技术

本文将三维激光雷达扫描技术应用于地面平整度检测中。针对该技术,详细介绍其原理、检测方法、检测速度、精度和可行性。结果表明:该技术可大幅提升检测效率、降低人工成本、提升企业收益;相较于人工检测,该方法只需1人现场操作,大幅降低人工成本;基于三维激光扫描的地面平整度检测可提升工作效率50%以上,并且能获得待测表面所有数据;三维激光扫描的数据精度与测站距离有关,合理的布站方式可控制扫描误差在±2mm以内。本文研究成果与工程经验可为建筑结构检测向着智能化发展提供重要参考。

核热火箭发动机技术发展态势分析与启示

为解决航天任务中太阳能利用困难和化学能能力瓶颈的问题,发展空间核动力势在必行。核热火箭发动机具有运行能量转换效率高、推力调节范围广、比冲大、长驻留、启动快、可多次启停等优点,近年来再次成为国内外研究热点。通过回顾美俄在核热火箭发动机技术上的发展历程,梳理涉及的反应堆、发动机、推进剂管理、地面试验、系统仿真与核安全等相关的关键技术,总结美俄核热火箭发动机发展的启示,为未来空间核热火箭发动机的规划论证与技术研发提出发展建议。

涡轴发动机台架刹车起动试验研究

旋翼刹车起动是涡轴发动机一种特有的起动方式,为减少装机试验风险,须在台架模拟涡轴发动机刹车起动。介绍了涡轴发动机刹车起动原理,给出了在台架条件下模拟涡轴发动机刹车起动试验方法,并证明了试验方法的可行性。试验结果表明:涡轴发动机可以在台架模拟直升机旋翼刹车起动;与正常起动相比,刹车起动可以使动力涡轮转速在起动阶段具有较快的加速度,在较短时间内加速到慢车状态,但直升机传动系统要承受较大负载。

岩溶区钻孔桩泥浆漏失引起土体变形机制与破坏模式试验研究

岩溶区桩孔常常钻穿溶洞诱发泥浆漏失,引起孔壁失稳、地面塌陷、设备陷落,阻碍施工顺利进行。掌握钻孔因泥浆漏失而塌陷机制对优化、确定桩孔的施工工艺非常重要。该文采用室内模型试验,研究岩溶区覆盖层为上部黏土、下部砂土条件下桩孔钻穿溶洞、泥浆漏失引起土体变形机制与破坏模式,为岩溶区桩基施工方案决策提供试验依据。结果表明:桩孔钻穿溶洞顶板引起上部黏土、下部砂土覆盖层塌陷的力学原理是桩孔钻穿溶洞顶板后,泥浆快速下窜导致孔壁应力失去平衡,砂土因单粒结构而率先移动、充填桩孔,进而引起的上层黏土失稳下沉。当砂土顶面与水平面形成的夹角约等于内摩擦角时,砂土滑动停止;砂土滑动停止后,上层黏土下沉持续而形成土拱;土拱形成以后,地面趋于稳定;钻孔泥浆下窜诱发地面沉降的历程分为快速下沉、缓慢下沉、稳定3个阶段,整个过程历时约1 min,地面形成下沉盆。工程中,建议对溶洞顶板上部砂土采用注浆法加固,防止桩孔钻穿溶洞顶板引起地面塌陷,确保设备人员安全、施工顺利。

环境温度对甲醇混合动力汽车冷启动及实车道路醇耗的影响

本文基于某款甲醇混合动力汽车,针对其在环境温度-30℃~-20℃的冷启动及不同环境温度对实车道路甲醇燃料消耗的影响展开研究。结果表明:存在临界发动机水温-28℃,高于临界温度时冷启动能平稳实现,低于临界温度时冷启动的稳定时长随温度降低而延长。实车道路试验中,环境温度-30℃~25℃范围,醇耗随环境温度的降低而增加。环境温度在0℃以上,当驾驶员踏板标准差为9~10,存在平衡醇耗的极小平均值,约9L/100km。甲醇燃料在常用温度(0℃~25℃)和极寒温度(-30℃)的醇耗结果,按市场平均价格换算分别为0.18~0.27元/km和0.38~0.57元/km。

探地雷达在滩海构筑物检测中的应用

根据探地雷达原理和滩海构筑物结构特点,对探地雷达用于滩海构筑物检测进行可行性分析,并结合工程实例介绍探地雷达的应用效果。工程实例表明,探地雷达用于滩海构筑物工程质量检测和内部淘蚀空洞、脱空、松散等结构隐患,探测效果良好,为滩海地区滩海构筑物日常安全检测和维修加固质量评估等提供检测手段,对非滩海区域的海堤、防波堤等构筑物的检测维护具有参考价值。

某型直升机动力装置起动特性试飞研究

军用直升机动力装置在高原、高温、低温及雨、雪、结冰等恶劣环境下稳定、高效的地面起动特性是一项重要的战术技术指标,也是直升机鉴定试飞中的重要考核内容之一。本文以某型涡轴发动机试飞鉴定试验为平台,设计了完整的直升机动力装置起动试飞鉴定方案,进行了不同工况下的试验研究。结果表明,该起动试飞方案合理可行,能够最大程度贴近部队实战使用的技术特征,满足对发动机起动高度包线、起动时间等研制总要求规定的技术指标验证需求。在高温环境下,发动机燃油流量随转速的增加趋势相对较慢,反之,低温环境下增加趋势相对较快,发动机的加速性相较于高温环境要快。当排气温度T45增加到某一限制值时,燃油流量突然降低以降低发动机排气温度。起动电机的带转时间与最大起动电流有关,起动电流越大,带转时间越少,发动机起动越快。本文的研究结果为后续涡轴发动机装机状态下的起动科目试验评估提供了技术支撑。

建筑工程地基基础检测技术应用策略研究

为切实提高建筑工程地基基础建设质量,保证建筑整体的安全与稳固性,对建筑工程地基基础检测技术应用策略进行研究。以白云机场三期扩建工程周边临空经济产业园区基础设施三期工程为例,对建筑工程地基基础检测技术应用进行分析。首先简要分析和介绍了该工程所使用的地基处理方法。接着,对如何使用地基基础检测技术检测该工程的承载能力,以及如何保证检测技术应用的质量展开探讨。通过换填法、大直径钻孔灌注桩技术等建筑地基基础加固技术,有效提升了项目工程的地基建设水平,保证了整体工程的稳定性以及安全性。通过分析地基基础检测技术以及质量控制要点,验证了换填法以及大直径钻孔灌注桩技术在项目中的应用效能。地基基础检测技术能够有效提升建筑工程地基建设效能。检测人员需要综合工程实际情况,切实做好地基基础检测工作,并对地基基础检测技术进行推广与宣传。

新型核级电子调速控制器的启动功能验证方法

为确保某新型核级电子调速控制器应用的安全可靠,对其首次应用于应急机组时的启动控制方法开展研究。建立半实物仿真平台作为验证工具,并通过真实试验数据和柴油机参数建立柴油机模型,保证半实物仿真平台与实际柴油机的性能指标相接近。调整新型核级电子调速控制器的启动控制策略与现产品电子调速控制器一致。将新型核级电子调速控制器的启动功能在半实物仿真平台上验证,确保半实物仿真试验启动试验数据与原应急机组启动试验数据接近。在应急柴油机上进行启动功能试验,实机试验结果表明启动性能满足应急柴油机组要求,实机启动试验数据与半实物仿真试验数据基本一致。

无损检测技术在公路工程检测中的应用分析

随着交通事业的不断发展,智能化、无损化以及快速化是未来公路工程检测技术发展的主要方向。本文阐述了无损检测技术的特点与类型,并结合具体工程实例,论述了无损检测技术在公路工程中的应用价值。研究表明,无损检测技术有效提升了公路工程检测的效率与质量,为道路工程的发展提供了新的方向。

砂土地层倾斜地表直筒型塌陷机制研究

为探究偏压对土洞发育的影响机制,在极限平衡法和合理拱轴线的基础上,推导了砂土地层偏压地形下直筒型塌陷覆盖层临界厚度计算公式。通过开展以坡面倾角为主变量、结合填土高度和含水率变化的单因素试验,来论证公式的合理性以及揭示不同因素对倾斜地表下塌陷覆盖层临界厚度的影响机制。结果表明:偏压地形下砂土地层直筒型塌陷的覆盖层临界厚度与土体性质、坡度等参数有关;随坡度增大,覆盖层临界厚度减小,地表塌陷历时缩短;覆盖层临界厚度随含水率增大而减小;土体性质对砂性土覆盖层临界厚度的影响大于坡度等外部因素的影响。该研究成果可为解决平面应变条件下的砂土地层地形偏压工程问题提供试验依据。

涡扇发动机装机状态自然低温试验

为完成涡扇发动机状态鉴定,在北方场站开展了发动机装机状态下的自然环境低温试验。通过地面试验完成了自然低温试验环境的量化分析,研究了不同气源起动模式、不同使用方法对装机状态自然低温条件下发动机起动性能的影响,分析了发动机样本量对试验鉴定结果的影响。结果表明:APU供气是低温冷浸透起动的首选起动方式;冷运转可以有效改善发动机低温起动性能,使相对起动时间缩短0.125~0.250;增加发动机样本量可以获得更加科学的鉴定结果,在低温起动过程中,发动机可能出现失速等不稳定现象,甚至造成起动失败。开展了飞行试验,研究了空中低温环境对发动机工作参数及加减速特性的影响。结果表明:在相同高度和速度下发动机加速时间随进气温度的降低而延长,当空中进气温度相差约30℃时,加速时间延长最多约为18%;减速时间随进气温度的变化不大。

与工程实践相结合的电气测试技术课程实验教学改革

为加强学生工程实践能力培养,提高工程教育质量,提出了与工程实践相结合的电气测试技术课程实验教学改革措施,并以接地电阻测试与评估实验为例进行了教学实践。实践证明,该教学模式加强了学生的系统观念和工程观念,提高了学生分析和解决实际工程问题的能力。

MEMS传感器在岩溶塌陷物理模拟试验监测中应用研究

针对岩溶塌陷地下土体位移监测难度大的问题,提出了一种基于微电机系统(Micro-Electro Mechanical Systems,MEMS)传感器的监测方法。采用时域积分算法处理MEMS加速度数据,先去除噪声和直流分量,通过多项式拟合去除趋势项,从而获取位移监测数据,通过定距试验分析算法误差。设计了2组室内模型试验,一组将MEMS传感器集中布设于稳定区,另一组多布设于塌陷区,对不同埋深土体的位移进行监测,结合粒子图像测速设备(Particle Image Velocimetry,PIV)实测数据分析误差,验证利用MEMS传感器监测土体位移的适用性和实用性。结果表明:根据MEMS的加速度时程,通过时域积分算法能有效获得土体的位移,MEMS传感器可用于岩溶塌陷的实时监测;分析得到岩溶塌陷地下土体位移规律,土体位移的变化与塌陷源位置相关,随着土体高度的增加,位移逐渐减小,而处于塌陷源正上方的土体水平位移几乎为0;工程中可针对已经发生的塌陷和有可能发生的塌陷2种工况,分别将MEMS传感器埋设在稳定区和塌陷区,进行实时监测,保障生命财产安全。提出的方法为岩溶塌陷的监测提供了新的思路,也为MEMS传感器在岩土工程中的应用奠定了基础。

基于PIV技术的隧道施工引起的地层变形规律试验研究

为研究隧道施工引起的地层变形规律,设计由试验台架和非接触式图像测量系统组成的模型试验系统。利用该系统,以干砂为填料,通过电机牵引隧道使其下沉来模拟盾构掘进过程中因停滞时间过长引起的仰拱变形进而导致的隧道上方地层的沉降变形。通过对不同隧道埋深、地层损失率、土体相对密实度等工况下的地层沉降模式展开研究,得出以下结论:1)不同隧道埋深、地层损失率和土体相对密实度工况下,地层内部的破坏模式和变形规律大致相似,形状类似“漏斗”。距离隧道越远,地表沉降值越小;不同工况下的地表沉降曲线均符合高斯分布。2)地表沉降槽宽度系数与隧道半径、土体抗剪强度参数以及隧道埋深等因素相关。通过对试验结果进行量化分析得出沉降槽宽度系数的修正公式。最后,将修正后的公式与目前已有的研究结果以及工程实测数据进行对比,验证了修正公式的合理性。该公式可用于砂土地区隧道施工引起的地表沉降预测。

30kW级航空电驱动涵道风扇设计与试验

为适应未来航空电气化的发展需求,研究了30kW级航空电驱动涵道风扇设计方法。涵道风扇性能设计基于航空发动机压缩部件设计流程。以推进系统总体性能为设计目标,完成了转子、流道以及短舱的气动外形设计。对各组成部件建立性能分析模型,评估全工况范围特性。涵道风扇结构设计采用风扇-电机一体化设计思想,简化连接方式的同时减少零件数。采用航空发动机结构强度分析方法,对涵道风扇各部件的应力、振动等特性进行评估分析。完成了30kW涵道风扇试制并开展地面和飞行试验研究。按照航空发动机整机试验方法,在整机试验台架完成涵道风扇地面性能试验。通过对比分析,试验结果与设计值误差在5%以内,验证了设计方法的有效性与正确性。涵道风扇配装轻型通航飞机完成了飞行试验,全系统工作正常,进一步验证了实际使用环境下涵道风扇的工作可靠性。