电流型NO_(x)传感器加热控制研究与设计

为解决电流型NO_(x)传感器因加热控制不当导致的传感器失效,以及温度控制精度低导致传感器测量值不准确的问题,对NO_(x)传感器加热控制策略及加热器特性进行研究,并设计了一种NO_(x)传感器加热控制算法和加热控制电路。首先使用Simulink仿真分析该算法在温度控制中的响应性与稳定性,然后利用COMSOL仿真分析传感器在该算法中长期工作的可靠性,最后基于STM32单片机进行试验验证。结果表明:设计的加热控制算法和电路可以较好满足温度控制要求,传感器冷启动时间约为46 s,温度控制精度为(800±3)℃。温度稳定后传感器活性区域均能达到800℃,YSZ(钇稳定氧化锆)、Al_(2)O_(3)、LSM(镧锶锰)各层最大应力分别为47.1 MPa、50.1 MPa和83.8 MPa,均低于其许用应力。

温致材料属性变化对发动机双转子系统动力特性的影响

为探究不同工况下温度场变化进而导致材料属性变化对双转子系统动力特性的影响,提出将不同工况温度、转速变化与发动机双转子系统动力特性联合分析方法。通过发动机性能方程、相似性原理及稳态热分析方法拟合得到稳定工况双转子温度场,将温度场与转子结构有限元模型联合,推导了双转子系统有限元刚度矩阵受温度场影响的动力学方程。建立了典型发动机双转子支承系统热-固联合分析有限元模型,分析了双转子系统在不同工况温度场下固有频率、模态振型、稳态不平衡响应及应变能分布的变化情况。结果表明:随着工况升高,典型发动机双转子系统固有频率发生不同程度的下降,临界转速随之下降,最大下降幅度接近10%;在涡轮位置不平衡量作用下,受临界转速变化等影响,涡轮支承位置最大工作转速附近平均不平衡响应幅值较常温下增大近3倍,温致材料属性变化对双转子动力特性造成较大的影响。