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航空发动机后向RCS统计特性分析方法

航空发动机 2024年第1期50卷 72-78页

作者：傅莉崔哲邓洪伟沈阳航空航天大学自动化学院沈阳110136 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

为解决采用传统固定带宽核密度估计方法分析雷达散射截面(RCS)统计特性时精度低的问题,设计了K最近邻法计算Epanechnikov核密度估计的动态窗宽。以每个相邻样本的欧氏距离判断样本局部密度,通过样本点与最近邻的距离来调整核函数的窗宽... 详细信息

为解决采用传统固定带宽核密度估计方法分析雷达散射截面(RCS)统计特性时精度低的问题,设计了K最近邻法计算Epanechnikov核密度估计的动态窗宽。以每个相邻样本的欧氏距离判断样本局部密度,通过样本点与最近邻的距离来调整核函数的窗宽以完成核密度估计,并将其用于发动机后向RCS的统计特性分析。采用改进的Epanechnikov核密度估计与传统核密度估计,对服从固定分布的4种RCS随机样本点的累积概率密度函数进行拟合,以验证算法的精度。结果表明:改进的Epanechnikov核密度估计的均方根误差比传统核密度估计的分别减小31.2%、38.8%、38.1%、31.9%。结合第2代RCS统计特性分析模型,以Kolmogorov-Smirnov拟合精度检验为拟合指标,应用改进的Epanechnikov核密度估计计算发动机后向RCS的统计特性并对其规律进行分析可知,对数正态分布更符合C波段和X波段的HH和VV极化的统计特性分布;卡方分布更符合C波段以及Ku波段的HV和VH极化;威布尔分布更符合X波段的HV、VH极化以及Ku波段的HH、VV极化。

关键词：雷达散射截面 K最近邻法核密度估计统计特性航空发动机

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全遮挡一体化加力燃烧室发动机红外特征抑制研究

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航空发动机 2024年

作者：卢浩浩李中生邓洪伟王群孙旭陈瀚赜中国航发沈阳发动机研究所空军装备部驻沈阳地区第二军事代表室西北工业大学动力与能源学院

数值仿真和试验测试研究了全遮挡一体化加力燃烧室支板和中心锥部件壁面降温和涂敷低发射率涂层,对于航空发动机排气系统红外辐射特征的影响。研究结果表明:加力中心锥和支板壁面降温和涂敷低发射率涂层,可有效抑制发动机尾向±20°小... 详细信息

数值仿真和试验测试研究了全遮挡一体化加力燃烧室支板和中心锥部件壁面降温和涂敷低发射率涂层,对于航空发动机排气系统红外辐射特征的影响。研究结果表明:加力中心锥和支板壁面降温和涂敷低发射率涂层,可有效抑制发动机尾向±20°小角域内红外辐射特征;此外随着中心锥和支板壁面温度的降低,发动机尾向红外辐射特征逐渐降低且趋于平缓(文中计算条件下最大降幅趋于80%);一般而言,综合应用冷却和低发射率涂层抑制措施,相对采取单一抑制措施时,红外特征抑制效果可进一步提升,然而当部件自身辐射与反射辐射比值小于一定比例时,涂敷低发射率涂层反将出现辐射总能量增加的负面效果,因此在发动机腔体内应用低发射率涂层时需全面思考,合理布局。

关键词：一体化加力燃烧室高温冷却低发射率涂层红外隐身航空发动机数值仿真试验测试

一体化加力燃烧室吸波介质涂敷位置对发动机雷达散射特征的影响

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航空发动机 2024年第4期50卷 68-74页

作者：卢浩浩尚守堂孙旭王群邓洪伟李繁中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 西北工业大学动力与能源学院西安710072

为了研究一体化加力燃烧室表面雷达吸波介质涂敷位置对发动机雷达散射特征的影响,采用弹跳射线法(SBR)和物理绕射理论(PTD)混合算法,针对配装一体化加力燃烧室的发动机后腔体开展了14种涂覆方案的数值计算和分析。结果表明:低压涡轮部... 详细信息

为了研究一体化加力燃烧室表面雷达吸波介质涂敷位置对发动机雷达散射特征的影响,采用弹跳射线法(SBR)和物理绕射理论(PTD)混合算法,针对配装一体化加力燃烧室的发动机后腔体开展了14种涂覆方案的数值计算和分析。结果表明:低压涡轮部件受到一体化支板的遮挡,其对发动机尾向雷达散射特征贡献相对较小,基本可以忽略;加力中心锥、一体化支板(背风面)、加力隔热屏(上游段)、喷管扩张段及喷管外调节片是发动机尾向重要的雷达散射源(在本研究计算条件下,单个因素影响约为20%~70%),是雷达吸波介质优先涂敷位置;加力合流环、加力隔热屏(中、下游段)、喷管收敛段在发动机尾向重点角域内基本不可视,雷达回波影响较弱(在本研究计算条件下,单个因素影响约为5%~10%),可作为雷达吸波介质视情涂敷位置。

关键词：一体化加力燃烧室雷达吸波介质雷达散射特征弹跳射线法物理绕射法航空发动机

液冷塞式二元喷管对发动机红外辐射影响仿真及实验研究

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科学技术与工程 2024年第7期24卷 2986-2993页

作者：孙旭李繁邓洪伟马文奇卢浩浩尚守堂中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

随着现代红外制导武器不断发展,作战飞行器的生存面临着巨大的威胁。数值仿真和实验研究了液冷塞锥不同冷却效率对配装二元寨式喷管的发动机红外辐射特征影响。研究结果表明:对塞锥进行冷却后,可有效降低发动机尾向3~5μm波段红外辐射... 详细信息

随着现代红外制导武器不断发展,作战飞行器的生存面临着巨大的威胁。数值仿真和实验研究了液冷塞锥不同冷却效率对配装二元寨式喷管的发动机红外辐射特征影响。研究结果表明:对塞锥进行冷却后,可有效降低发动机尾向3~5μm波段红外辐射特征。对于发动机喷流红外辐射,采用塞锥液冷措施可有效降低喷流红外辐射,当冷却水量为0.1、0.2、0.3 kg/s时,喷流0°~90°红外辐射强度均值分别可降低31.9%、53.5%和68.7%。对于发动机固体辐射,塞锥冷却效率在0.3~0.7范围,发动机尾向0°~30°固体红外辐射特征随冷却效率的升高而迅速降低;当冷却效率达到0.7以上时,发动机机尾向0°~30°固体红外辐射特征降低趋势减缓。实验结果表明当冷却水量为0.3 kg/s时,塞锥冷却效率达到0.876,相对于基准发动机,隐身型发动机在0°~10°红外辐射均值可降低94.77%。

关键词：航空发动机红外辐射液冷塞式二元喷管

加力燃烧室涂覆吸波材料对发动机排气系统雷达散射特性的影响

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航空兵器 2023年第6期30卷 89-95页

作者：陈瀚赜李中生邓洪伟杨胜男王旭王群中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 空军装备部驻沈阳地区第二军事代表室沈阳110043

为了提升发动机排气系统后向雷达隐身能力,针对雷达波强散射源加力燃烧室拟定了5种吸波材料涂覆方案,利用弹跳射线法仿真分析了加力燃烧室涂覆吸波材料对排气系统S波段、X波段典型频点在方位角-30°~+30°内水平极化与垂直极化RCS分布规... 详细信息

为了提升发动机排气系统后向雷达隐身能力,针对雷达波强散射源加力燃烧室拟定了5种吸波材料涂覆方案,利用弹跳射线法仿真分析了加力燃烧室涂覆吸波材料对排气系统S波段、X波段典型频点在方位角-30°~+30°内水平极化与垂直极化RCS分布规律,以及方位角0°时X波段典型频点的SAR成像。结果表明:雷达波强散射源在S波段、X波段的分布规律具有一致性,不同吸波材料涂覆方案对两个波段RCS缩减效果的影响规律相似。火焰稳定器是排气系统中雷达特征信号最强的散射源,其涂覆雷达吸波材料对缩减排气系统雷达特征信号收益最大。在加力内锥、火焰稳定器、波瓣混合器、加力筒体4个部位均涂覆吸波材料是对两个波段RCS缩减效果最好的吸波材料涂覆方案,对S波段水平极化、垂直极化RCS均值缩减效果达92.3%和92.0%,对X波段水平极化、垂直极化RCS均值缩减效果达90.2%和88.4%。

关键词：加力燃烧室排气系统吸波材料雷达散射特性弹跳射线法发动机

涡扇发动机排气系统中心锥气膜冷却结构的气动和红外辐射特性实验

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航空动力学报 2012年第1期27卷 9-15页

作者：单勇张靖周邵万仁尚守堂邓洪伟南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所沈阳110015

以降低涡扇发动机排气系统红外辐射为目的,针对某型涡扇排气系统构建1/3缩比模型,采用实验的方法比较了中心锥有/无冷却的排气系统喷流温度场和红外辐射场,验证了中心锥冷却结构能够大幅度降低涡扇发动机排气系统尾向红外辐射强度.研究... 详细信息

以降低涡扇发动机排气系统红外辐射为目的,针对某型涡扇排气系统构建1/3缩比模型,采用实验的方法比较了中心锥有/无冷却的排气系统喷流温度场和红外辐射场,验证了中心锥冷却结构能够大幅度降低涡扇发动机排气系统尾向红外辐射强度.研究结果表明:中心锥表面在外涵气体冷却下温度降低,同时尾焰核心温度也降低.当涵道比为0.3时,在0°～10°范围内,气膜冷却中心锥体排气系统红外辐射降低24%～32%;在20°～90°范围内,红外辐射强度降低0.8%～2.1%.当涵道比增加到0.8时,0°方向的红外辐射强度降低60%;20°～90°范围内的红外辐射强度降低了33%～51%.

关键词：涡扇排气系统模型实验气膜冷却红外辐射中心锥

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航空发动机排气系统雷达散射特性数值计算

航空发动机 2022年第6期48卷 11-17页

作者：陈瀚赜尚守堂王群邓洪伟杨胜男吴飞中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

为了获取航空发动机排气系统的雷达散射特性,以亚巡状态典型发动机排气系统物理模型为基础,采用高频计算方法弹跳射线法计算了排气系统在6、10、15 GHz 3个典型频点下水平极化与垂直极化的雷达散射截面(RCS)分布规律,并通过计算10GHz频... 详细信息

为了获取航空发动机排气系统的雷达散射特性,以亚巡状态典型发动机排气系统物理模型为基础,采用高频计算方法弹跳射线法计算了排气系统在6、10、15 GHz 3个典型频点下水平极化与垂直极化的雷达散射截面(RCS)分布规律,并通过计算10GHz频点的热点成像确定了排气系统中的强散射源。结果表明:随着频率的提高,雷达波对目标细节的探测能力有所增强,排气系统RCS曲线上的强散射峰值数量明显增加,且分布位置有所不同;随着俯仰角的增大,排气系统在水平探测面-30°~30°内的RCS散射峰值的分布位置与强度均发生变化,与俯仰角0°时相比,RCS均值最大降幅可达94.1%;综合不同探测角度下的成像情况,支板、加力内锥、火焰稳定器与喉道截面热点强度较大,是雷达波的强散射源,也是发动机雷达隐身需要关注的重点。

关键词：雷达散射排气系统火焰稳定器弹跳射线法航空发动机

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火焰稳定器外环修形对发动机排气系统雷达散射特性的影响

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科学技术与工程 2022年第31期22卷 14011-14018页

作者：陈瀚赜尚守堂王旭邓洪伟杨胜男王伟中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

为了缩减航空发动机排气系统的雷达散射截面(radar cross section,RCS)设计了两种火焰稳定器外环修形结构,利用高频计算方法弹跳射线法获取了火焰稳定器外环修形对发动机排气系统在X波段10 GHz频点下雷达散射特性的影响。结果表明:①修... 详细信息

为了缩减航空发动机排气系统的雷达散射截面(radar cross section,RCS)设计了两种火焰稳定器外环修形结构,利用高频计算方法弹跳射线法获取了火焰稳定器外环修形对发动机排气系统在X波段10 GHz频点下雷达散射特性的影响。结果表明:①修形结构改变了照射在火焰稳定器外环的雷达波的散射方向,降低了火焰稳定器外环的热点强度,消除了火焰稳定器外环的角反射器特征。②在水平探测面-26°~-16°与16°~26°范围内,火焰稳定器外环修形对排气系统的RCS具有明显的缩减效果,减小修形角度,会提升对排气系统RCS的缩减效果。③随着俯仰角的增加,火焰稳定器外环修形对发动机排气系统的RCS缩减效果有所提升,对排气系统水平极化与垂直极化RCS均值的缩减效果最大可达27.5%与37.4%。

关键词：航空发动机排气系统火焰稳定器雷达散射特性

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动力锂电池行业污染治理及环境影响研究

动力锂电池行业污染治理及环境影响研究

作者：邓洪伟西南交通大学

学位级别：硕士

由于全球能源形势日趋紧张、环境问题日益突出,关于新能源汽车的开发与应用已成为各国汽车工业积极探索的焦点。根据《四川省“十三五”战略性新兴产业发展规划》,新能源汽车产业是我省五大高端成长型产业之一,四川将顺应全球能源变革趋... 详细信息

由于全球能源形势日趋紧张、环境问题日益突出,关于新能源汽车的开发与应用已成为各国汽车工业积极探索的焦点。根据《四川省“十三五”战略性新兴产业发展规划》,新能源汽车产业是我省五大高端成长型产业之一,四川将顺应全球能源变革趋势,全面提高新能源汽车应用比例。新能源汽车的核心之一即为电池,而锂电池是目前主流的动力电池。因此,在技术进步和国家支持新能源政策的强力驱动下,我省锂电池行业将进入快速发展时期。本文将从锂矿开采、锂盐生产、电池材料生产、锂电池模组、电池回收五个方面介绍我国及四川省锂电池行业的发展现状。此外,在调研分析了省内外锂矿采选企业、锂盐生产企业、锂电池材料生产企业、锂电池模组企业及锂电池回收企业的产污特点、治污现状的基础上,结合四川省的资源特点及已有产业优势,对锂电池行业的规模、布局、污染控制等方面提出优化建议。对于锂矿采选行业,建议相关部门在加大政策扶持的同时,合理控制开采规模,提升清洁生产要求,降低对环境的影响。对于锂盐生产行业,建议企业调整能源结构,使用清洁能源,同时采取措施削减粉尘及氮氧化物排放量。锂盐行业布局建议选取大气扩散条件良好、环境容量充足、总量指标有来源的化工园区。锂电池材料类项目宜作为电子材料类项目而非无机化工合成类项目进行管控。锂电池材料行业布局除充分考虑拟选厂址的环境质量、环境承载力、污染物总量指标等因素外,建议尽可能布置在同时拥有锂盐、锂电池生产企业的园区,以降低运输成本。锂电池模组生产行业相对产污种类较少、排污体量较小。企业布局时,应选取VOCs容量较大、大气扩散条件较好的区域。此外,建议避免在对水环境中总镍污染物无容量的区域布局以三元材料作正极材料的锂离子电池生产项目。目前省内存在前期规划项目多、实际建成并运行项目少的特点。相关部门应加强监管,避免无序投资。四川应加快锂电池回收产业的布局和建设,在四川省内形成动力锂电池行业的完整产业链。同时加大补贴力度,鼓励大型资源回收企业及锂电池行业企业开展锂回收的研发和项目布局。

关键词：动力锂电池污染治理环境影响优化建议