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预燃级旋流数对中心分级燃烧室点火性能影响

航空动力学报 2022年第10期37卷 2335-2343页

作者：刘岩惠鑫王建臣王欣尧韩猛北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

为了研究预燃级旋流数对中心分级燃烧室点火性能的影响规律,对采用3种不同内外旋流强度预燃级的中心分级燃烧室进行了常温常压、常温低压的贫油点火试验,获得了贫油点火边界曲线。点火试验结果表明内弱旋流外强旋流预燃级点火性能最好,... 详细信息

为了研究预燃级旋流数对中心分级燃烧室点火性能的影响规律,对采用3种不同内外旋流强度预燃级的中心分级燃烧室进行了常温常压、常温低压的贫油点火试验,获得了贫油点火边界曲线。点火试验结果表明内弱旋流外强旋流预燃级点火性能最好,增大预燃级内旋流强度不利于点火。研究进一步采用米氏散射技术测量了3种方案预燃级出口的燃油空间分布特性,测量结果表明增大预燃级内旋流强度会使喷雾张角增大,降低预燃级外旋流强度可以减小喷雾张角,内弱旋外强旋流预燃级设计能够让油雾在燃烧室中心轴线和壁面点火嘴附近都有充足的分布,从而改善燃烧室点火性能。

关键词：点火性能中心分级燃烧室预燃级旋流数油雾空间分布喷雾张角

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限制域形状对分层火焰和燃烧不稳定性的影响

推进技术 2022年第8期43卷 215-224页

作者：宋恒刘玉治王欣尧韩啸林宇震北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

为了研究中心分级燃烧室中限制域形状对火焰结构及燃烧不稳定性的影响,实验过程中,选择带有CH*滤镜的相机拍摄火焰图像,采用动态压力传感器测量压力脉动。结果表明,突扩限制域和斜坡限制域中的时均火焰结构相似,但突扩限制域中的火焰动... 详细信息

为了研究中心分级燃烧室中限制域形状对火焰结构及燃烧不稳定性的影响,实验过程中,选择带有CH*滤镜的相机拍摄火焰图像,采用动态压力传感器测量压力脉动。结果表明,突扩限制域和斜坡限制域中的时均火焰结构相似,但突扩限制域中的火焰动态结构呈现出周期性变化,并伴随着压力振荡。而斜坡限制域中的火焰动态结构基本不变,且压力脉动接近于零,主要原因是斜坡限制域中的旋涡脱落过程受限,旋涡与火焰的相互作用被大幅削弱。通过改变主燃级通道流速调节延迟时间,发现突扩限制域中会出现压力振幅的周期性变化,而斜坡限制域中始终保持稳定燃烧。本文的研究表明,使用斜坡限制域有潜力成为在宽工况范围内有效抑制燃烧不稳定的被动控制方法。

关键词：限制域形状分层火焰燃烧不稳定突扩限制域斜坡限制域

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出口收缩对分层旋流火焰和热声振荡的影响

工程热物理学报 2020年第9期41卷 2279-2284页

作者：宋恒林宇震韩啸张弛王欣尧韩猛北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室先进航空发动机协同创新中心北京100083

在中心分级燃烧器中实验研究了火焰筒出口收缩比对分层旋流预混火焰释热分布和热声振荡的影响。实验过程中保持总空气流量和总当量比不变,使用具有不同直径的出口结构实现收缩比(出口面积与火焰筒面积的比值)的变化。实验结果表明,随着... 详细信息

在中心分级燃烧器中实验研究了火焰筒出口收缩比对分层旋流预混火焰释热分布和热声振荡的影响。实验过程中保持总空气流量和总当量比不变,使用具有不同直径的出口结构实现收缩比(出口面积与火焰筒面积的比值)的变化。实验结果表明,随着火焰筒出口收缩比的减小,分层旋流预混燃烧压力脉动振幅先下降后上升再减小,出口收缩比最小时可认为未发生热声振荡;而压力脉动频率随着出口收缩比的减小单调减小,但变化范围不超过19Hz,表明声模态并未发生变化。进一步研究发现,减小出口收缩比,有助于火焰在预燃级出口的稳定燃烧,同时使得释热区在轴向和径向上分布范围更加广泛,从而减小了火焰筒中的压力脉动。

关键词：分层旋流火焰预混火焰出口收缩热声振荡

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中心分级旋流火焰中热声不稳定分岔现象研究

燃烧科学与技术 2021年第4期27卷 382-387页

作者：王欣尧韩啸林宇震张弛宋知人北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 康涅狄格大学机械工程系美国康涅狄格州06269

针对中心分级旋流燃烧器中甲烷火焰在常温常压下的热声不稳定进行了实验研究,主要关注随着当量比变化发生的分岔现象.实验结果表明,随着总当量比的增加,热声系统经历了两次分岔,因而可以分为3个稳定性区间:安静、中等振荡和强烈振荡.其... 详细信息

针对中心分级旋流燃烧器中甲烷火焰在常温常压下的热声不稳定进行了实验研究,主要关注随着当量比变化发生的分岔现象.实验结果表明,随着总当量比的增加,热声系统经历了两次分岔,因而可以分为3个稳定性区间:安静、中等振荡和强烈振荡.其中,后两种区间下发生了热声不稳定,相空间重构表明其均发生了极限环振荡.本研究还结合高速摄像机拍摄的火焰图像,比较了两种发生热声不稳定的区间下的火焰动力学和热声耦合机理的差异.

关键词：中心分级旋流火焰热声不稳定分岔火焰动力学热声耦合

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分层旋流火焰特征提取与燃烧不稳定预测

燃烧科学与技术 2023年第5期29卷 483-490页

作者：张世红王欣尧张弛韩啸周宇晨北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191

燃烧振荡是火焰释热脉动与压力脉动相耦合形成的不稳定现象,自发光图像是其研究中较易采集的一类数据.本文采用手动提取、无监督和声压级监督神经网络三种特征提取方法,在瞬时图像和时均图像两个数据集上提取了火焰图像的低维特征,并分... 详细信息

燃烧振荡是火焰释热脉动与压力脉动相耦合形成的不稳定现象,自发光图像是其研究中较易采集的一类数据.本文采用手动提取、无监督和声压级监督神经网络三种特征提取方法,在瞬时图像和时均图像两个数据集上提取了火焰图像的低维特征,并分析了其显著性和物理表征,测试了其声压级预测精度和迁移能力.研究结果表明,本文构建的声压级监督网络能够在复现火焰物理含义的基础上实现强鲁棒性、高精度、强迁移性的特征提取和振荡预测.

关键词：燃烧振荡数据集特征提取振荡预测

基于线性遗传规划的航空发动机NO_(x)排放开环控制

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推进技术 2023年第2期44卷 289-295页

作者：侯廙谭建国刘瑶张冬冬蒯子函王欣尧国防科技大学空天科学学院湖南长沙410000 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

传统航空发动机减排方法主要优化发动机空间结构,这使得其结构变得很复杂,且面临回火、燃烧不稳定、宽范围适应性差等诸多问题。本文使用基于线性遗传规划在时域上调制燃料流量的方法来实现NO_(x)排放控制。实验基于双旋流的单头部燃烧... 详细信息

传统航空发动机减排方法主要优化发动机空间结构,这使得其结构变得很复杂,且面临回火、燃烧不稳定、宽范围适应性差等诸多问题。本文使用基于线性遗传规划在时域上调制燃料流量的方法来实现NO_(x)排放控制。实验基于双旋流的单头部燃烧室,搭建了开环控制实验系统;使用线性遗传规划算法对中心燃料控制律进行迭代优化;最后结合机器学习,分析了控制律的优化过程。结果表明:线性遗传规划算法通过对重要搜索路径的选取来获得最优控制律,在最优控制律下,NO_(x)排放量相较于无控制状态有效下降了43.1%。

关键词：航空发动机 NO_(x)排放线性遗传规划开环控制机器学习

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直线和圆的位置关系试题的多解分析

中学生数学（高中版） 2017年第6期 22-23页

作者：王欣尧施家睿张留杰北京市陈经纶中学高二(2)班

在学习《直线与圆的位置关系》的课堂上，老师让大家做了一道证明直线与圆总相交的试题，同学们积极发言谈自己的解题思路，针对每种方法，张老师分别进行了点评和表扬．一题多解不仅激发了大家学习数学的积极性，还加深了对问题实质的... 详细信息

在学习《直线与圆的位置关系》的课堂上，老师让大家做了一道证明直线与圆总相交的试题，同学们积极发言谈自己的解题思路，针对每种方法，张老师分别进行了点评和表扬．一题多解不仅激发了大家学习数学的积极性，还加深了对问题实质的理解，我们不仅收获了解题方法，

关键词：位置关系一题多解直线试题学习数学解题思路解题方法老师

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直线和圆的位置关系试题的多解分析

中学生数学 2017年第11期 22-23页

作者：王欣尧施家睿张留杰北京市陈经纶中学高二(2)班北京市陈经纶中学

在学习《直线与圆的位置关系》的课堂上,老师让大家做了一道证明直线与圆总相交的试题,同学们积极发言谈自己的解题思路,针对每种方法,张老师分别进行了点评和表扬.一题多解不仅激发了大家学习数学的积极性,还加深了对问题实质的理解,... 详细信息

在学习《直线与圆的位置关系》的课堂上,老师让大家做了一道证明直线与圆总相交的试题,同学们积极发言谈自己的解题思路,针对每种方法,张老师分别进行了点评和表扬.一题多解不仅激发了大家学习数学的积极性,还加深了对问题实质的理解,我们不仅收获了解题方法,更重要的是掌握了解决数学问题的思想,提高了思维能力.下面将我们的收获整理如下,希望能给同学们带来一点帮助.

关键词：几何问题最大值二次曲线不等式分析法

基于李群不确定映射的冗余IMU鲁棒CI融合姿态估计

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控制与决策 2025年第1期 345-352页

作者：仇翔石水萌胡中尧陈博浙江工业大学信息工程学院

针对冗余惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)姿态估计问题,通过采用不变扩展卡尔曼滤波器结构,将被估计系统动态特性建模为矩阵李群和偏差向量的混合模型,从而设计基于协方差在线校正的局部IMU姿态估计器.在此基础上,采用对... 详细信息

针对冗余惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)姿态估计问题,通过采用不变扩展卡尔曼滤波器结构,将被估计系统动态特性建模为矩阵李群和偏差向量的混合模型,从而设计基于协方差在线校正的局部IMU姿态估计器.在此基础上,采用对数映射将李群不确定性映射到向量空间,进而构造依赖于局部姿态估计器参数的分布式融合问题,从而设计基于李群的鲁棒协方差交叉融合准则.特别地,为解决局部估计器之间互协方差未知的问题,通过引入先验容差来约束未知互协方差,从而提供低保守性的协方差上界以提高融合估计性能,形成一种具有双层结构的冗余IMU姿态估计方法.最后在下肢外骨骼康复机器人平台上验证所提出算法的有效性.

关键词：姿态估计冗余IMU 不变卡尔曼滤波矩阵李群协方差交叉

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