二元高超声速进气道不起动状态的信号特征及预警

作     者：李留刚 谭慧俊 孙姝 张悦 Li Liugang;Tan Huijun;Sun Shu;Zhang Yue

作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 南京航空航天大学民航学院江苏南京210016 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2010年第31卷第12期

页      面：2324-2331页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(90916014 50776044) 

主　　题：高超声速进气道 不起动 喘振 时-频分析 傅里叶变换 小波变换 

摘      要：对高超声速进气道的不起动进行了研究,首先给出了某二元高超声速进气道由起动到不起动全过程的壁面压强信号历程,并利用短时傅里叶变换(STFT)和小波变换(WT)方法对不起动过程中壁面压强信号的时-频特性进行了分析,然后采用累积和(CUSUM)和最大似然比(GLR)变化检测算法,对高超声速进气道的喘振现象进行了预测。研究结果表明,高超声速进气道喘振发生时,壁面压强信号的时-频特性存在显著改变,能量谱密度(PSD)分布出现了有规律的集中,其基频在200～340Hz范围,并随着堵塞度(TR)的增加而增加。另外,在喘振发生前,进气道收敛段的下壁面附近存在大尺度的分离包,其有规律的尺度变化和前后移动导致了明显的壁面压强脉动特征,因此可作为一种前兆来预测喘振现象的出现。在本文条件下,两种变化检测算法均可在大喘发生前约220ms发出警报,表明了该喘振预警思路的可行性。