航空过滤器压力脉动衰减抑制机理分析

应急放能源系统是飞机液压系统失效时用于飞机起落架收放的应急动力单元,但该系统存在压力脉动大导致系统不稳定等问题,严重影响飞机的运行安全。利用航空过滤器内部腔体形成压力脉动衰减器对脉动进行抑制。采用压力波声学传播理论及Comsol Multiphysics进行了有限元建模及仿真,得到过滤器腔体直径、腔体长度、入口直径、出口直径为影响过滤器传递损失的关键参数。通过实验测试,过滤器后压力脉动幅值由20.9±0.44 MPa衰减至20.9±0.15 MPa,衰减效果良好,增大腔体直径后脉动抑制效果进一步增强,与仿真结果一致。验证了过滤器压力脉动建模仿真方法的正确性,也为小流量液压系统过滤器设计提供了新的思路。

液环式航空燃油离心泵自吸性能

基于Mixture模型对液环式航空燃油泵进行自吸阶段的非稳态数值计算,研究自吸过程中燃油泵内气液两相分布的变化过程,对不同时刻下燃油泵内部含气率、气液两相分布、压力及速度流线、熵产率和湍动能变化规律进行分析.结果表明:燃油泵的吸气和排气主要集中在自吸过程的前期和中期;随着自吸时间的增加,各监测面的含气率逐渐降低,当自吸时间为3.00 s时,蜗壳出口含气率接近于0,自吸过程结束;泵内压力随相对距离的增加而增大,泵内同一相对距离平面压力随自吸时间的增加而增大;在气液混合时,高速区域主要集中在叶轮中间流道和蜗壳壁面处,低速区域则集中分布在隔舌附近和导叶出口;随着自吸过程的进行,泵内湍动能和熵产率也随之增大,泵内能量损失增大,主要集中在叶轮叶片、导叶叶片和蜗壳出口处.

某型航空发动机滑油泵供油级最佳进口面积的确定研究

航空滑油泵主要用于发动机轴承及传动齿轮部分润滑油的输送与回收。滑油泵进口面积的大小直接影响滑油泵的性能。本文基于某型航空发动机滑油泵供油级结构和工况条件,通过数值模拟方法研究了其进口面积和滑油中空气含量的变化对滑油泵抗气蚀性能、效率和出口流量的影响。最终获得了最佳的滑油泵进口面积,并进一步确定出了滑油泵的最佳进口平均流速。

某型航空发动机滑油泵转子参数对泵性能的影响

为了研究滑油泵转子设计参数对泵的性能影响,采用数值仿真软件Pumplinx对某型航空发动机滑油泵供油级进行了三维数值模拟,具体研究了内啮合摆线滑油泵转子结构设计参数对其流量及流量脉动率的影响。结果表明,当泵的体积及边界条件一定时:随着转速增加,流量脉动幅值与流量脉动率均随之增大;偏心距e减小,流量脉动率减小;创成系数k的增大能够使泵的排量增大;弧径系数h的减小会使排量增大;弧径系数h及创成系数k单独的变化对流量脉动率无直接影响,需结合起来判断转子是否过尖,过尖的转子会使流量脉动率增大。

基于热效应的航空复材成型工艺研究Invar钢模具焊接

针对传统点位式航空复材成型Invar钢模具焊接模型效率低、变形大的问题,提出基于热效应的焊接工艺设计。通过设定焊接参数、计算熔敷效率、设置摆动焊缝和反变形角,结合热效应原理,提高焊接效率,并采用层间温度调整和热累积比对进行焊接处理。测试结果显示,在1430℃、1570℃和1620℃条件下,热效应焊接工艺相比传统工艺,焊接变形值更小,表明该工艺更稳定、高效,具有实际应用价值。

航空阀体孔底端平面的高精度加工

围绕解决航空阀体中一处密封阀孔的孔底端面高精度加工难题,开展自主研究,采用可调压/稳压、带精密导向的副、球面配合,传动定位误差补偿的机动研磨端面装置(ZL201820823098.4)工艺新技术,成功解决了深孔孔底端面高精度要求的平面度、表面粗糙度、基于导向孔轴线的垂直度等工艺技术难题,拓展了深孔孔底端面的高精度加工工艺,具有夹具实用性强、加工效率高等优点。

航空增压油箱内孔浮动抛光技术

依据抛光原理,模拟手动作业要领,研制的仿生“机械臂”抛光装置,实现了抛光过程平稳、能浮动、可机动的抛光功能,有效取代了传统的手动抛光作业,拓展了内孔抛光的工艺方法。

谈航空机电设备的首件鉴定

首件鉴定是装备及配套产品质量控制的重要环节之一。结合当前航空机电设备首件鉴定工作中存在的典型问题,从首件鉴定的目的、时机、实施等方面,探讨如何有效地开展首件鉴定工作。该项研究可为航空机电设备承制单位的首件鉴定工作提供参考。

叶根圆弧对航空燃油离心泵空化性能的影响

针对某航空燃油离心泵在运行过程中由于空化导致叶片根部发生空蚀破坏的问题,设计了一种叶根圆弧结构形式,研究了其在不同空化数下的空泡分布特性和空泡的非定常变化规律,并分析了燃油泵叶轮流道和隔舌位置的压力脉动特性。研究表明:在0.8Q_(d),1.0Q_(d),1.2Q_(d)流量工况下,燃油泵临界空化数分别比原方案减小了4.4%,6.0%,1.8%;在相同空化数下,改进方案叶片表面压力载荷有所下降,其中在1.2Q_(d)流量工况下,低压区占比最多下降7%;改进方案叶片根部空泡体积也有所减小,在1.2Q_(d)流量工况下,空泡减少量最多可达51%;燃油泵内部多数监测点的压力脉动幅值下降较大,最高可达38.35%。研究结果显示了叶根圆弧结构可以显著提升燃油泵的空化性能,为高性能燃油泵的优化设计提供了一定的借鉴。

航空不锈钢编织软管压力脉动特性研究

航空不锈钢编织软管作为航空液压系统中占比庞大的元件,自身存在较大的弹性,对系统影响比硬管更大。目前许多研究将压力差比拟为电压,把流量比拟为电流,从而建立起包含液阻、液容、液感的流体网络。为了建立航空不锈钢编织软管的压力传递模型,建立双编织层软管的本构模型进行软管形变行为预测,得到航空不锈钢编织软管传递模型关键参数——液容的解析模型,最终建立了考虑软管形变行为的电学比拟模型。Simulink仿真结果强调了编织钢丝直径、编织角度、编织股数和每股钢丝数对软管液容和软管压力传递的影响,并通过相同条件下的实验初步验证了所提模型的准确性。

航空过滤器用2A70铝合金非对称疲劳寿命曲线建立及应用

重点介绍了航空用2A70铝合金过滤器疲劳寿命分析中S-N曲线拟合与验证。借助疲劳试验得到该材料在T6热处理与铬酸阳极化处理等条件下的S-N曲线,运用ANSYS软件对过滤器疲劳寿命进行仿真,并通过压力脉冲试验对仿真结果进行验证。结果表明:2A70铝合金疲劳极限在非对称R=0时,应力幅水平需在200 MPa以下,否则有发生低周疲劳断裂风险;仿真计算可靠度与试验结果较吻合,疲劳寿命最大相对误差不大于10%。

基于P-S-N的航空板翅式换热器热疲劳分析

该文以航空板翅换热器为模型,对航空板翅式换热器热疲劳进行模型定义,并使用MSC.Fatigue软件进行热分析、结构分析。最终基于P-S-N(存活率-应力-寿命)分析方法以及工程经验选取保守存活率P对换热器芯体进行热疲劳寿命分析,并结合热疲劳试验进行验证。该过程提供了一种工程热疲劳分析方法,可以在飞机早期设计过程中基于全天候飞行包线的温度交变对板翅式换热器寿命的影响进行评估,辅助产品设计,并替代工程验证试验,以达到缩短周期、降低成本的目的。

不同转速时液力透平水力性能的试验和数值模拟研究

为揭示不同转速下液力透平的水力性能,以一台比转速为48的离心泵反转作透平(PAT)为例,通过试验研究了液力透平在不同负载下转速随流量、水头变化规律,采用RNGκ-ε湍流模型在不同转速下进行数值计算,分析了各工况下液力透平的水力性能和内流特性。结果表明,随着转速的逐渐增大,透平高效区变宽,高效点明显向大流量偏移。来流参数(流量、压力)对转速有一定的影响,转速随流量呈线性变化,随水头呈幂函数变化。流量越小,叶轮内压力和速度流线分布均匀性越差,透平效率越低。高转速下,叶轮内流动相对稳定,该现象与透平外特性结果相吻合。该研究对低比转速泵反转液力透平高效、稳定运行具有重要参考意义。

航空制造企业全员绩效管理的实践与探索

作为现代组织人力资源管理的重要工具和手段,绩效管理发挥着重要的作用,尤其是在支撑组织战略实现、激发组织活力方面,其重要性越来越凸显。尽管在过去的一段时间里,航空工业新乡航空工业(集团)有限公司在绩效管理方面具有一定的实践经验,但是,经过现有内部资料整理、数据研究分析发现,过去的绩效管理方式存在重考核、轻管理等问题。因此,为充分利用各项资源、保持并培育企业的核心竞争力,促进企业的可持续发展,要在绩效管理方面实现创新变革。

过渡流道对串联高速离心泵空化特性的影响

为分析不同结构的过渡流道对串联高速离心泵空化特性的影响,以某型串联高速离心泵的第2级为研究对象,基于ANSYS Fluent中Zwart-Gerber-Belamri空化模型,采用RNG k-ε双方程湍流模型对同一工况下环形和螺旋形过渡流道在不同空化数下的增压值、叶片空化面积、流道内空泡体积进行了对比分析.结果表明:采用螺旋形过渡流道的次级离心泵在流量区间32000~64000 L/h增压值提升约8.5%,大流量工况(qV>52000 L/h)下效率提升3%~6%.次级叶轮发生完全空化时,相比环形过渡流道,螺旋形过渡流道次级叶轮叶片背面空化面积和流道内空泡体积均有所下降.由此可见,螺旋形过渡流道抑制了叶轮叶片空化气泡的产生,提升了次级叶轮的抗空化性能.

多级串并联离心泵运行特性研究

为了研究泵系统串并联的工作特性,设计了一种由3台泵组成的双进口、双出口的串并联组合形式,通过试验和数值模拟结合的手段对每台泵能量特性进行分析。结果表明,通过对工作模式3不同流量下各泵的流量进行监测,发现并联的一级泵之间流量分布规律并不相同,最大流量差为0.15 Q_(d),两者之间流量差值随流量的不断增大呈现先增大后减小的规律;出口1的扬程与M2的扬程较为接近,最大差值为0.188 H_(d),与M1的扬程差值较大,最大差值为1.139 H_(d);出口2的扬程基本不随工况发生变化,但是受上游2台并联一级泵的混合流态影响会产生波动。研究结果可为离心泵复杂串并联系统的设计和改进提供参考。

涡扇发动机再压缩CCA系统热力循环耦合分析

为了提高发动机的推进性能和热效率,同时改善发动机冷却引气品质,在传统预冷冷却空气(cooled cooling air,CCA)技术基础上,建立基于再压缩CCA系统的典型飞机发动机热力计算耦合分析仿真平台.结合涡轮叶片平均壁温计算模型和飞机/发动机总体匹配模型,分析再压缩CCA系统对涡轮叶片冷却效果、发动机总体性能及相应飞行性能的影响规律.结果表明:采用减小引气比的方式未加力时推力最高提升7.88%,加力时推力最高提升2.03%;加力时耗油率降低、热效率提升,冷却引气总温降低100~120 K、总压提升4%左右,高压涡轮导叶冷却效果提高显著.采用提高燃烧室最高出口温度的方式未加力时推力最高提升22.81%,加力时推力最高提升3.70%;加力时耗油率降低、热效率提升,冷却引气总温降低90 K左右,且在各任务航段高压涡轮叶片温度均低于许用温度.两种方案再压缩CCA系统对发动机性能损失基本无影响,取功比在各状态下均低于0.25%.

基于变补油及冲洗回路联控的泵控马达系统热管理方法

针对静液压驱动的工程及农业装备中典型泵控马达系统低压回路存在连续功率损失,回路油液温度随负载及油箱温度变化大等问题,本文提出一种基于变补油及冲洗回路(ACFC)联控的节能热管理方法。在典型泵控马达系统低压回路中引入电比例恒压变量泵及电比例节流阀,实现冲洗流量可控调节及补油流量自动适应,以提供回路温度的控制自由度;基于实验测试数据,构建基于损失模型的泵控马达系统产热模型;依据系统产热模型设计了一种基于前馈+PD反馈控制算法的热管理方法对回路温度进行控制;采用基于功率跟随的泵控马达系统调速策略,在不同负载、不同初始温度等工况下,对典型泵控马达系统和基于ACFC的泵控马达系统开展对比实验。实验结果表明,所建立的损失模型可实现对泵控马达系统产热功率实时估计,估计精度达到±10%,验证了所建系统产热模型的正确性;在ACFC具有一定散热裕度的条件下,提出的热管理方法可使回路温度控制精度达到±0.5℃,并降低低压回路功率消耗24.7%~66.7%,使系统总传动效率提高0.9%~3.9%,有效验证了所提热管理方法的温控及节能性能。基于ACFC的热管理方法可为静液压驱动的工程及农业装备节能控制及热管理提供一种思路及方法。

钛合金板翅式换热器钎焊工艺仿真分析

针对钛合金板翅式换热器结构特点,确定了加压钎焊的工艺方法,开展了单层钛合金板翅式换热器钎焊仿真分析,并进行了工艺验证。根据换热器结构的受力特点,设计了加压后挡板变形和波纹板变形两种钎焊方式,并设置了不同变形下压量,采用ABAQUS有限元仿真软件对焊接过程进行了分析。结果表明,在单层挡板下压量为0.1 mm时,换热器整体受力均匀,最大应力为170MPa;在单层波纹板下压量为0.3 mm时,波纹板变形均匀,未出现畸变扭曲等缺陷,最大应力为165.8 MPa。设计了单层挡板总高度低于波纹板总高度0.3 mm,先将波纹板下压0.3 mm,再将挡板下压0.1 mm的工艺方案,并进行了验证,制备得到了质量良好、焊接紧密的换热器样件。

叶顶间隙对离心压气机性能的影响机理研究

为明确叶顶间隙对离心压气机性能影响的机理,采用数值模拟方法对不同叶顶间隙尺寸下的离心压气机叶顶泄漏涡和流动损失进行了研究。首先,对实验结果与数值计算结果进行了对比,验证了数值模拟的可靠性;然后,分析了不同叶顶间隙下压气机等熵效率及压比的变化趋势;最后,对内部流动特性进行了分析,阐述了不同间隙下叶轮内部涡结构变化形态、泄漏流流线分布及沿流动方向的熵变化规律,揭示了不同叶顶间隙对压气机性能的影响机理。研究结果表明:叶顶间隙比从0.018增加到0.054时,全工况范围内效率下降最大变化量分别为0.7%、0.6%、0.4%及0.2%,压比整体下降幅度保持在0.3%左右。叶顶泄漏流与主流掺混形成叶顶泄漏涡和叶顶分离涡,其中叶顶泄漏涡是主要损失来源。随着叶顶间隙比增大,靠近叶片前缘20%流向范围内的流动损失变化较小,靠近叶片尾缘40%范围内的损失增大。叶顶间隙比增加导致泄漏涡尺寸增大从而降低有效过流面积,是造成压气机性能下降的主要原因。