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暖机对航空发动机气动稳定性影响研究

内燃机与配件 2024年第4期 26-28页

作者：柴政张宏宇中国航发沈阳发动机研究所辽宁沈阳110015

为验证不同暖机操作对某发动机气动稳定性的影响,设计了不同的暖机操作程序,采用电容法测量了不同程序下发动机转子叶尖间隙的变化规律并评估了对发动机稳定裕度的影响。研究结果表明,暖机时间由1分钟增加到3分钟,发动机稳定裕度可提升3... 详细信息

为验证不同暖机操作对某发动机气动稳定性的影响,设计了不同的暖机操作程序,采用电容法测量了不同程序下发动机转子叶尖间隙的变化规律并评估了对发动机稳定裕度的影响。研究结果表明,暖机时间由1分钟增加到3分钟,发动机稳定裕度可提升3.42%;暖机转速提高5%,发动机稳定裕度可提升1.68%;暖机后慢车停留时间由0分钟增加到10分钟,发动机稳定裕度下降1.99%。建议通过适当提升暖机转速的方式来缩短暖机时间,以达到相同的暖机效果。

关键词：暖机气动稳定性叶尖间隙

改进多元宇宙算法在航空发动机不暖机模型修正中的应用

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推进技术 2022年第5期43卷 40-49页

作者：钱仁军李本威宋汉强武晓龙张赟海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 中国人民解放军92728部队上海200436 海军驻沈阳地区第二军事代表室辽宁沈阳110043

航空发动机不暖机会产生性能损失,此时原有发动机模型已经不能准确表达发动机性能,因此,需要利用模型修正技术对原有的发动机模型进行修正,以获得发动机不暖机情况下的数学模型。提出了一种改进多元宇宙优化算法(Multi-verse optimizati... 详细信息

航空发动机不暖机会产生性能损失,此时原有发动机模型已经不能准确表达发动机性能,因此,需要利用模型修正技术对原有的发动机模型进行修正,以获得发动机不暖机情况下的数学模型。提出了一种改进多元宇宙优化算法(Multi-verse optimization,MVO),并将其应用于发动机不暖机模型的修正研究。在常规MVO算法基础上,修改虫洞机制公式,解决解区间偏离0轴较远时寻优计算易陷入局部最优的问题,并引入混沌思想,通过混沌化初始宇宙和在每一代最优宇宙附近区域内进行混沌搜索,增强了算法的全局搜索能力。将改进后的算法应用于发动机模型的修正研究,并将常规MVO,改进MVO,粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)和遗传算法(Genetic algorithm,GA)四种算法的修正结果进行了对比。结果表明:修正后发动机不暖机模型精度得到很大提高,其中推力误差仅为0.07%,能够满足舰载机起飞动力学模型输入条件的精度要求;改进MVO算法对发动机模型的修正效果优于常规MVO算法,且相比PSO和GA,改进MVO修正效果同样更优。

关键词：涡扇发动机暖机模型修正多元宇宙优化算法虫洞机制公式混沌

二次再热汽轮机中压转子冷态启动暖机过程分析

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热能动力工程 2022年第6期37卷 32-39页

作者：康明吴仕芳王海涛王炜哲上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海电气电站设备有限公司汽轮机厂上海200240

利用有限元软件分析二次再热汽轮机冷态启动情况下中压转子的预热过程,研究暖机转速、转子初始温度以及进口蒸汽温度等因素对转子由脆性转变为韧性状态时间的影响。针对服役机组,对比分析了6种不同冷态过程下中压转子的预热行为。结果显... 详细信息

利用有限元软件分析二次再热汽轮机冷态启动情况下中压转子的预热过程,研究暖机转速、转子初始温度以及进口蒸汽温度等因素对转子由脆性转变为韧性状态时间的影响。针对服役机组,对比分析了6种不同冷态过程下中压转子的预热行为。结果显示:改善上述任一影响因素均可以缩短转子所需的预热时间;维持转子初始温度及进汽参数恒定时,当暖机转速由360 r/min升至870 r/min时,转子预热时间可缩短2 h;维持暖机转速及进汽温度恒定时,转子初始温度由30℃升至70℃,转子预热时间可缩短1.26 h;维持暖机转速及转子初始温度恒定时,当进汽温度由373.1℃升至430℃时,预热时间可缩短0.28 h。采用转子初始温度30℃、暖机转速870 r/min、进汽温度373.1℃(工况1)的某二次再热服役机组冷态启动的实际暖机时间与理论模拟结果基本一致,从而验证了理论分析的准确性。

关键词：二次再热汽轮机中压转子冷态启动暖机

暖机对涡扇发动机加速过程中压气机叶尖间隙影响分析

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推进技术 2020年第5期41卷 1144-1151页

作者：钱仁军李本威宋汉强武晓龙张赟海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 海军装备研究院上海200436 海军驻沈阳地区第二军事代表室辽宁沈阳110043

为了研究涡扇发动机暖机程序是否合理,分析了暖机与不暖机对发动机加速过程中压气机叶尖间隙变化造成的影响,并进行了两种情况下变化规律的对比分析。建立了转子模型,在综合考虑转子离心载荷与温度载荷基础上,运用该发动机暖机与不暖机... 详细信息

为了研究涡扇发动机暖机程序是否合理,分析了暖机与不暖机对发动机加速过程中压气机叶尖间隙变化造成的影响,并进行了两种情况下变化规律的对比分析。建立了转子模型,在综合考虑转子离心载荷与温度载荷基础上,运用该发动机暖机与不暖机情况下台架测试数据绘制载荷谱,并基于Workbench平台采用热-固耦合分析方法对加速过程中发动机转子径向位移进行仿真计算。根据转子径向间隙计算模型,利用仿真结果计算获得暖机与不暖机情况下的叶尖间隙。结果表明,充分暖机后的压气机叶尖间隙值明显小于不暖机情况下的间隙值,相对原始装配间隙,两者在慢车状态时相差19.86%,在最大加力状态相差8.04%,且加速过程中叶尖间隙变化规律均为随时间增加而不断减小,在慢车至中间状态过程中迅速减小,在加力过程中缓慢减小。

关键词：暖机冷推热-固耦合加速过程压气机叶尖间隙

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暖机对舰载机滑跃起飞安全影响分析

北京航空航天大学学报 2020年第12期46卷 2293-2301页

作者：钱仁军李本威徐彦军董庆张赟海军航空大学航空基础学院烟台264001

针对发动机不暖机会产生推力损失,进而影响舰载机滑跃起飞安全的问题,分析了暖机与不暖机两种情况下舰载机起飞极限重量的差异。建立舰载机滑跃起飞动力学模型,根据滑跃起飞安全准则,利用飞行轨迹最小爬升率不小于零判定起飞极限重量,... 详细信息

针对发动机不暖机会产生推力损失,进而影响舰载机滑跃起飞安全的问题,分析了暖机与不暖机两种情况下舰载机起飞极限重量的差异。建立舰载机滑跃起飞动力学模型,根据滑跃起飞安全准则,利用飞行轨迹最小爬升率不小于零判定起飞极限重量,并在不同甲板风和大气温度下比较两种跑道暖机与不暖机起飞极限重量。结果表明:暖机对105 m短跑道滑跃起飞极限重量影响更大;随着甲板风的增大,舰载机暖机与不暖机滑跃起飞极限重量相对偏差逐渐减小,其中105 m跑道对应最大偏差和最小偏差分别为2.70%和2.44%,195 m跑道对应最大偏差和最小偏差分别为2.64%和2.40%;随着大气温度升高,舰载机暖机与不暖机滑跃起飞极限重量相对偏差变化趋势先增大后变缓,其中105 m跑道对应最大偏差和最小偏差分别为2.79%和2.56%,195 m跑道对应最大偏差和最小偏差分别为2.69%和2.46%。

关键词：暖机舰载机滑跃起飞动力学模型起飞极限重量甲板风大气温度

点燃式LPG发动机暖机过程的排放特性与优化控制研究(英文)

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内燃机学报 2006年第3期24卷 206-214页

作者：刘志敏李理光邓宝清上海交通大学内燃机研究所上海200030 同济大学汽车学院上海201804 吉林大学内燃机系吉林长春130025

介绍了冷起动暖机过程中HC和CO排放特性及其控制策略的研究。试验在一台单缸四行程125 mLLPG电控喷射点燃式发动机上进行。通过对三效催化器前后HC和CO浓度的测量,计算出相应排放的转换效率。基于点火提前角的调整控制,使怠速转速控制在... 详细信息

介绍了冷起动暖机过程中HC和CO排放特性及其控制策略的研究。试验在一台单缸四行程125 mLLPG电控喷射点燃式发动机上进行。通过对三效催化器前后HC和CO浓度的测量,计算出相应排放的转换效率。基于点火提前角的调整控制,使怠速转速控制在±25 r/min。研究了不同怠速转速和节气门开启角度对总排放和转化效率的影响,结果发现,本试验样机暖机阶段排放最优控制的怠速转速为1 500 r/min,节气门开启角度是11.5°。

关键词：暖机 LPG 怠速转速节气门开度

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暖机对航空发动机性能模型的影响分析

兵器装备工程学报 2021年第7期42卷 6-12页

作者：钱仁军宋汉强李本威朱飞翔张赟海军航空大学山东烟台264001 海军研究院上海200436

为了研究航空发动机暖机影响问题,建立了发动机部件级数学模型,分析了暖机对发动机性能模型的影响。基于变比热法建立了各部件的计算模型,结合发动机的共同工作方程,建立了发动机的数学模型,并采用牛顿-拉夫逊法对性能模型求解。对比了... 详细信息

为了研究航空发动机暖机影响问题,建立了发动机部件级数学模型,分析了暖机对发动机性能模型的影响。基于变比热法建立了各部件的计算模型,结合发动机的共同工作方程,建立了发动机的数学模型,并采用牛顿-拉夫逊法对性能模型求解。对比了3台发动机对应的模型计算值、暖机后实测值和不暖机实测值,结果表明:暖机情况下发动机模型精度较高,模型计算值与台架测量值最大相对误差分别为5.26%、5.75%和4.91%,符合发动机建模的精度要求;不暖机情况下模型性能参数计算值与发动机实测值误差较大,最大相对误差分别为9.43%、9.54%和8.75%,此时模型的计算精度较低,原有发动机模型已不能准确反映发动机整机性能。

关键词：涡扇发动机暖机部件级模型性能偏差部件特性

航空发动机两种暖机方式对暖机效果的影响研究

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航空发动机两种暖机方式对暖机效果的影响研究

第六届中国航空科学技术大会

作者：朱江柏帅宇张雪冬孟令扬杨龙龙空军试飞局第七试飞大队沈阳发动机研究所

本文研究不同温度下按照转速和固定油门杆角度的两种暖机方式,分析了两种典型的暖机方式对发动机性能、稳定性、振动、寿命和可靠性等方面的影响。相对换算转速高则发动机状态高、暖机效果好,但暖机方式的确定需综合考虑飞机刹车阻力对... 详细信息

本文研究不同温度下按照转速和固定油门杆角度的两种暖机方式,分析了两种典型的暖机方式对发动机性能、稳定性、振动、寿命和可靠性等方面的影响。相对换算转速高则发动机状态高、暖机效果好,但暖机方式的确定需综合考虑飞机刹车阻力对发动机暖机推力的限制(推力尽可能小)和发动机自身安全可靠工作(推力尽可能大)的需求,据此提出优化改进建议:按照固定油门杆进行暖机,标准天以上,按照常规固定油门杆角度进行暖机;标准天及以下,根据不同发动机型号油门杆角度增加一固定度数。

关键词：暖机航空发动机寿命性能

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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直喷汽油机起动及暖机过程微粒排放特性研究

直喷汽油机起动及暖机过程微粒排放特性研究

作者：王锐吉林大学

学位级别：硕士

随着车辆制造技术的日趋成熟和轿车的普及，缸内直喷汽油机因其巨大的节油潜力和较低的温室气体排放优势越来越广泛的搭载于乘用车上。但直喷汽油机直接向气缸内喷射燃油与空气混合后形成可燃混合气的工作方式导致排放恶化，尤其是在起... 详细信息

随着车辆制造技术的日趋成熟和轿车的普及，缸内直喷汽油机因其巨大的节油潜力和较低的温室气体排放优势越来越广泛的搭载于乘用车上。但直喷汽油机直接向气缸内喷射燃油与空气混合后形成可燃混合气的工作方式导致排放恶化，尤其是在起动及暖机过程微粒的排放显著增多。本文通过对缸内直喷汽油机不同冷却液温度起动及暖机过程微粒数量浓度的变化历程以及怠速工况微粒粒径分布的测量与分析，探究怠速工况改变喷油时刻，点火时刻，过量空气系数、转速等控制参数对微粒数量、表面积、体积浓度及粒径分布的影响，阐述直喷汽油机起动及暖机过程微粒的排放特性。主要研究结论如下： 1、怠速工况下，随着点火时刻的提前，微粒数量浓度、体积浓度和表面积浓度有所增加。微粒数量浓度粒径分布呈单峰分布，核模态微粒数量浓度粒径分布峰值很小并不明显，并且积聚模态微粒数量浓度粒径分布峰值向大粒径方向移动。 2、核模态微粒和积聚模态微粒数量浓度随发动机转速的增加而增大，微粒数量浓度粒径分布呈单峰分布，核模态微粒数量浓度峰值很小并不明显。微粒表面积浓度和体积浓度也随转速的增加而增大。 3、可燃混合气偏浓和偏稀均会导致微粒数量浓度的增加。过量空气系数为1.0时微粒数量浓度达到最小值。微粒数量浓度粒径分布呈单峰分布，核模态微粒的浓度峰值相对积聚模态微粒小1-2个数量级。 4、随着喷油时刻的提前，微粒数量浓度因燃油与空气混合时间的增加而减少并呈单峰分布。积聚模态微粒数量浓度大于核模态数量浓度，微粒表面积和体积浓度随喷油时刻的提前而减小。 5、壁面诱导型4G15和进气引导型1.4T直喷汽油机起动过程微粒数量浓度峰值随冷却水温度的升高而减小。在发动机起动时的1-2s内，微粒数量浓度迅速升高并达到峰值，4G15直喷汽油机比1.4T直喷汽油机的微粒数量浓度峰值高1-2个数量级。怠速暖机过程微粒数量浓度逐渐下降最终达到稳定状态，使用97#汽油、市售E93#汽油和市售E97#汽油对微粒数量排放没有明显影响。与微粒排放规律相一致，HC体积浓度峰值在发动机起动过程随冷却水温度的升高而逐渐减小，进入怠速暖机后HC体积浓度有所下降并最终趋于稳定并且4G15直喷汽油机HC排放明显高于1.4T直喷汽油机。

关键词：直喷汽油机微粒起动暖机