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进气畸变对发动机稳定性影响的分析模型

推进技术 2006年第5期27卷 426-430页

作者：黄顺洲胡骏南京航空航天大学能源与动力学院

为研究和分析进气压力畸变对发动机稳定性的影响,发展了一种用于分析进气畸变对燃气涡轮发动机稳定性影响的计算模型和方法。有关叶片作用力、功、放气量等参数采用源项来处理。该模型考虑了子压气机之间质量和动量的周向掺混,克服了传... 详细信息

为研究和分析进气压力畸变对发动机稳定性的影响,发展了一种用于分析进气畸变对燃气涡轮发动机稳定性影响的计算模型和方法。有关叶片作用力、功、放气量等参数采用源项来处理。该模型考虑了子压气机之间质量和动量的周向掺混,克服了传统平行压气机模型的缺陷。利用该模型预测的某涡扇发动机和某三级风扇的畸变敏感系数与试验结果吻合较好。

关键词：总压畸变总温畸变发动机稳定性敏感系数

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核心机及其派生发动机发展的方法

航空动力学报 2006年第2期21卷 241-247页

作者：黄顺洲胡骏江和甫南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 中国燃气涡轮研究院四川成都610500

核心机及其派生发动机发展的方法研究表明,可以通过增大空气流量和增大核心机的循环功来实现发动机推力增大,但需要在发动机设计中事先考虑工作转速、流通能力和叶轮机功率等储备。在核心机基础上进行发动机系列化发展,原则上可以采用... 详细信息

核心机及其派生发动机发展的方法研究表明,可以通过增大空气流量和增大核心机的循环功来实现发动机推力增大,但需要在发动机设计中事先考虑工作转速、流通能力和叶轮机功率等储备。在核心机基础上进行发动机系列化发展,原则上可以采用保持高压压气机设计换算转速不变,或者保持最高燃气温度不变的技术措施,实际应用中上述两种方法都采用。因此,在核心机及基本发动机研制中,既要有燃气温度和转速的储备,又要有高压压气机性能的储备。但是,在核心机基础上研制大涵道比涡扇发动机和小涵道比加力涡扇发动机的技术途径是不同的。

关键词：航空航天推进系统核心机发动机派生发展

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结合不确定度的发动机模型辨识气路诊断

航空动力学报 2016年第7期31卷 1623-1629页

作者：白磊胡骏黄顺洲杨磊何龙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中国燃气涡轮研究院成都610500

针对航空发动机气路诊断中测量参数个数小于待诊断参数个数的不适定问题,利用了发动机平衡技术,结合非线性的发动机数学模型,并综合考虑了测量参数的不确定度和理论模型部件性能的不确定度,建立了一种结合不确定度的发动机气路故障诊断... 详细信息

针对航空发动机气路诊断中测量参数个数小于待诊断参数个数的不适定问题,利用了发动机平衡技术,结合非线性的发动机数学模型,并综合考虑了测量参数的不确定度和理论模型部件性能的不确定度,建立了一种结合不确定度的发动机气路故障诊断辨识算法——变分加权最小二乘法,并将该算法应用于某发动机的诊断分析中.结果表明:运用该方法可分析出测量数据和模型计算数据之间的差别,同时,利用所得的故障参数修正量修正原发动机数学模型,使模型计算推力与试验测量推力最大偏差由8.25%减小到1.66%,耗油率最大偏差由6.25%减小到1.50%.

关键词：不确定度发动机模型变分加权最小二乘法模型辨识气路诊断

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基于特征值和特征向量的测量参数选择

航空动力学报 2019年第1期34卷 195-200页

作者：白磊杨磊胡骏黄顺洲周人治南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院成都610500

研究了航空发动机气路故障诊断中测量参数如何选择的问题。利用发动机故障诊断矩阵,提出了基于特征值和特征向量比较不同测量参数选择系统之间优劣的简易快速算法,该算法可以从几何角度直观地展现整体解空间和解矢量的方向等变化情况。... 详细信息

研究了航空发动机气路故障诊断中测量参数如何选择的问题。利用发动机故障诊断矩阵,提出了基于特征值和特征向量比较不同测量参数选择系统之间优劣的简易快速算法,该算法可以从几何角度直观地展现整体解空间和解矢量的方向等变化情况。通过一个单轴涡喷发动机测量系统对比案例有效地表明:地面测试系统的最大与最小特征值比为33,机载系统的最大与最小特征值比为1008,在该单轴涡喷发动机气路故障诊断方面,地面测试系统比机载系统明显更有利于气路故障诊断。该算法可用于优化机载发动机测量传感器布局、台架测量系统中测量传感器布局,指导工程中测量参数的选择等。

关键词：故障诊断测量参数选择特征值特征向量奇异值分解

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碳化硅陶瓷基复合材料环境障涂层研究进展

材料工程 2018年第10期46卷 1-8页

作者：刘巧沐黄顺洲何爱杰中国航发四川燃气涡轮研究院成都610500

碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC)因具有低密度、抗氧化、耐高温等优点,成为下一代先进航空发动机热端结构部件的潜在材料。然而,CMC-SiC在燃气环境中面临着严重的腐蚀问题,需要在环境障涂层(environmental barrier coatings,EBCs)的保护... 详细信息

碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC)因具有低密度、抗氧化、耐高温等优点,成为下一代先进航空发动机热端结构部件的潜在材料。然而,CMC-SiC在燃气环境中面临着严重的腐蚀问题,需要在环境障涂层(environmental barrier coatings,EBCs)的保护下才能实现长时应用。本文介绍了EBCs的选材要求、发展历程、涂层制备工艺、涂层考核技术以及表征手段,综述了EBCs体系在服役过程中存在挥发速率高、使用温度低等问题以及在制备过程中存在涂层晶化率低、致密度低等问题,指出了今后国内在EBCs材料优选、制备工艺、评价方法以及考核平台的研究目标与发展方向。

关键词：航空发动机 CMC-SiC复合材料环境障涂层

碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

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材料工程 2019年第2期47卷 1-10页

作者：刘巧沐黄顺洲何爱杰中国航发四川燃气涡轮研究院成都610500

随着航空发动机推重比的不断提高,急需发展轻质、高强韧、耐高温、长寿命、抗烧蚀、抗氧化的碳化硅陶瓷基复合材料(SiC matrix ceramic composites,CMC-SiC),以满足航空发动机愈加苛刻的服役要求。本文简要介绍了CMC-SiC复合材料的特点... 详细信息

随着航空发动机推重比的不断提高,急需发展轻质、高强韧、耐高温、长寿命、抗烧蚀、抗氧化的碳化硅陶瓷基复合材料(SiC matrix ceramic composites,CMC-SiC),以满足航空发动机愈加苛刻的服役要求。本文简要介绍了CMC-SiC复合材料的特点和制备方法,综述了CMC-SiC复合材料在国外先进航空发动机热端部件上的应用进展及国内的研究现状。从工程化角度,指出了国内在高性能纤维、构件设计及制备、环境障涂层、无损检测技术、考核验证方法、修复技术等方面存在的差距及需突破的关键技术,指出了今后国内的研究目标与发展方向。

关键词：航空发动机 CMC-SiC复合材料热端部件应用

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慢车燃油分级对高温升燃烧室燃烧效率的影响

航空动力学报 2017年第3期32卷 577-583页

作者：邱伟房人麟邓远灏钟世林黄顺洲中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院成都610500

在双级旋流多点喷射直接混合(TAMDIM)高温升燃烧室单头部试验件上进行了燃烧效率试验,对比了两种不同主副级喉道间距尺寸下的慢车主、副分级供油方案及副油路单独供油方案的燃烧效率,分析了不同主、副级当量比(副油路供油比例分别为40%,... 详细信息

在双级旋流多点喷射直接混合(TAMDIM)高温升燃烧室单头部试验件上进行了燃烧效率试验,对比了两种不同主副级喉道间距尺寸下的慢车主、副分级供油方案及副油路单独供油方案的燃烧效率,分析了不同主、副级当量比(副油路供油比例分别为40%,56%,65%,100%)及喉道间距对燃烧效率的影响.试验表明:主副级采用分级供油策略时,喉道间距对燃烧效率有显著影响,喉道间距设计为19.3mm,副油路供油比例控制在40%~56%,可以获得比单独副油路供油更好的燃烧效率.在扇形试验件上进行了试验验证,进一步验证了慢车分级供油策略在TAMDIM高温升燃烧室上的可行性.

关键词：燃烧室高温升燃油分级慢车燃烧效率

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TRIZ理论在航空发动机方案设计中的应用

燃气涡轮试验与研究 2013年第2期26卷 59-62页

作者：丁朝霞黄顺洲中国燃气涡轮研究院四川成都610500

从满足未来战斗机需求出发,将TRIZ创新理论及其解题工具引入到高推重比发动机方案创新设计中。针对高推重比发动机发展中的两个重要问题进行技术矛盾分析,由矛盾矩阵得到相应的矛盾解决原理(No.1分割原理和No.15动态特性原理),创造性地... 详细信息

从满足未来战斗机需求出发,将TRIZ创新理论及其解题工具引入到高推重比发动机方案创新设计中。针对高推重比发动机发展中的两个重要问题进行技术矛盾分析,由矛盾矩阵得到相应的矛盾解决原理(No.1分割原理和No.15动态特性原理),创造性地构建出可变涵道核心机驱动风扇的涡扇发动机概念方案,满足了未来高推重比涡扇发动机宽包线、长航时的技术特征要求。

关键词：高推重比发动机变循环发动机核心机驱动风扇 TRIZ理论创新设计

B含量对K417G合金凝固过程中组织演变和力学性能的影响

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金属学报 2019年第6期55卷 720-728页

作者：刘巧沐黄顺洲刘芳杨艳南宏强张东孙文儒中国航发四川燃气涡轮研究院成都610500 中国科学院金属研究所沈阳110016 金川集团股份有限公司镍钴资源综合利用国家重点实验室金昌737100

研究了B含量对K417G合金凝固过程中相析出以及铸态组织和力学性能的影响。研究不仅证实了B显著促进元素偏析以及凝固后期(γ+γ')共晶析出,还发现B对K417G合金凝固早期基体γ相的析出和长大具有明显影响。B降低基体γ相的析出温度,抑制... 详细信息

研究了B含量对K417G合金凝固过程中相析出以及铸态组织和力学性能的影响。研究不仅证实了B显著促进元素偏析以及凝固后期(γ+γ')共晶析出,还发现B对K417G合金凝固早期基体γ相的析出和长大具有明显影响。B降低基体γ相的析出温度,抑制γ相的形核,并阻碍γ相生长。当B含量低于0.036%时,由于B降低γ相形核率,导致K417G合金的晶粒组织随B含量增加明显粗化。当B含量增加至0.060%时,尽管B仍然降低γ相形核率,但由于其阻碍γ相枝晶的早期生长,使熔体内部过冷度升高,局部发生晶粒细化。B对K417G合金力学性能的影响决定于硼化物的晶界析出形态,当B含量低于0.036%时,硼化物以颗粒状在晶界析出并对晶界产生强化作用,合金的900℃拉伸性能和900℃、315 MPa持久性能随B含量的增加而显著提高。当B含量达到0.060%时,共晶态硼化物在(γ+γ')前沿析出,导致共晶态硼化物与(γ+γ')的界面显著弱化,拉伸和持久性能显著降低。

关键词： K417G合金 B 凝固过程显微组织力学性能