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航天器推进系统发动机动态特性研究

航空动力学报 2004年第4期19卷 546-549页

作者：张黎辉李家文张雪梅金广明魏彦祥北京航空航天大学宇航学院北京100083 上海动力机械研究所上海200233

以一维流体瞬变理论为基础,采用特征线有限差分格式,编制航天器推进系统液体推进剂火箭发动机动态过程的通用仿真软件,并对某多台发动机系统的动态特性进行研究。结果表明,该模型较好地描述了系统瞬变特性和水击现象,所开发的软件可方... 详细信息

以一维流体瞬变理论为基础,采用特征线有限差分格式,编制航天器推进系统液体推进剂火箭发动机动态过程的通用仿真软件,并对某多台发动机系统的动态特性进行研究。结果表明,该模型较好地描述了系统瞬变特性和水击现象,所开发的软件可方便进行其它推进系统的分析,为发动机系统设计和优化提供指导。

关键词：航空、航天推进系统航天器推进液体推进剂火箭发动机特征线法动态特性水冲击

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跨声压气机缝式处理机匣非定常模拟研究

航空动力学报 2008年第5期23卷 882-888页

作者：祝剑虹朴英周建兴岂兴明清华大学航天航空学院北京100084

在Rotor37单级跨声压气机上进行了斜缝、带气室斜缝和半圆斜缝处理机匣下的压气机全三维非定常数值模拟.结果表明,缝式处理机匣的扩稳与其对泄漏流的影响和利用压差进行泄漏涡抽吸密切相关,在足够导通能力下,所利用的压差越大,抽吸能力... 详细信息

在Rotor37单级跨声压气机上进行了斜缝、带气室斜缝和半圆斜缝处理机匣下的压气机全三维非定常数值模拟.结果表明,缝式处理机匣的扩稳与其对泄漏流的影响和利用压差进行泄漏涡抽吸密切相关,在足够导通能力下,所利用的压差越大,抽吸能力越强,扩稳效果越明显.气室可通过改善斜缝输运条件来提高压气机裕度,而叶片角向斜缝则能通过增大斜缝进出口压差来进一步提高抽吸能力,但同时也带来了压比和效率的损失.

关键词：航空、航天推进系统压气机机匣处理数值模拟失速

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用于概念设计的离心泵叶轮多目标优化

航空动力学报 2007年第9期22卷 1554-1559页

作者：郑赟韬蔡国飙尘军北京航空航天大学宇航学院北京100083 北京航天动力研究所北京100076

用两种多目标优化方法对某型液体火箭发动机氧化剂泵叶轮进行多目标优化设计.在优化过程中,以泵的扬程、效率和泵质量为优化目标,对叶轮的主要几何参数进行优化.用NCGA(Neighborhood Culti-vation Genetic Algorithm)方法得到优化问题的... 详细信息

用两种多目标优化方法对某型液体火箭发动机氧化剂泵叶轮进行多目标优化设计.在优化过程中,以泵的扬程、效率和泵质量为优化目标,对叶轮的主要几何参数进行优化.用NCGA(Neighborhood Culti-vation Genetic Algorithm)方法得到优化问题的Pareto前沿;用超传递近似法得到分目标的最佳权值,进而采用评价函数法求出优化问题的最佳设计值.并分析了主要结构参数对泵性能参数的影响.

关键词：航空、航天推进系统火箭发动机离心泵叶轮优化 Pareto前沿

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燃气分析测量高温燃气温度的方法

航空动力学报 2005年第3期20卷 460-466页

作者：钟华贵吉洪湖李继保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

叙述了两种根据燃气成分推算高温燃气温度的计算方法——效率/余气系数法和焓值守恒法。效率/余气系数法根据燃气分析得到的余气系数和燃烧效率计算燃气温度,按燃烧效率和余气系数计算方法的不同又划分为补燃法和全成分法;焓值守恒法根... 详细信息

叙述了两种根据燃气成分推算高温燃气温度的计算方法——效率/余气系数法和焓值守恒法。效率/余气系数法根据燃气分析得到的余气系数和燃烧效率计算燃气温度,按燃烧效率和余气系数计算方法的不同又划分为补燃法和全成分法;焓值守恒法根据燃气成分和焓值计算燃气温度。分析和比较了两种计算方法,这些方法已应用到燃烧室出口高温燃气温度测量中。

关键词：航空、航天推进系统燃气分析高温燃气温度测量

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神经网络集成在发动机故障诊断中的应用研究

航空动力学报 2005年第5期20卷 847-852页

作者：徐启华师军淮海工学院电子工程系江苏连云港222005 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

提出一种基于A daBoost的集成神经网络故障诊断方法,利用多层前向神经网络作为故障弱分类器,通过简单地训练若干个单一神经网络并将其预测结果进行合成,实现了对航空发动机多类故障的诊断。针对一个涡轮喷气发动机气路部件的仿真实验表... 详细信息

提出一种基于A daBoost的集成神经网络故障诊断方法,利用多层前向神经网络作为故障弱分类器,通过简单地训练若干个单一神经网络并将其预测结果进行合成,实现了对航空发动机多类故障的诊断。针对一个涡轮喷气发动机气路部件的仿真实验表明,这种方法提高了最终故障分类器的泛化能力,便于工程应用。

关键词：航空、航天推进系统航空发动机 Boosting算法神经网络集成故障诊断泛化

定几何混压式轴对称超声速进气道设计及性能计算

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航空动力学报 2005年第3期20卷 373-379页

作者：陈兵徐旭王元光蔡国飙北京航空航天大学宇航学院北京100083

给出了定几何混压式轴对称超声速进气道型面设计及性能计算方法,进行了算例计算。对亚临界状态下脱体激波的计算进行了研究,给出了进气道临界状态性能参数随飞行马赫数和高度的改变而变化的曲线。分析了进-发匹配过程,以及进气道的自调... 详细信息

给出了定几何混压式轴对称超声速进气道型面设计及性能计算方法,进行了算例计算。对亚临界状态下脱体激波的计算进行了研究,给出了进气道临界状态性能参数随飞行马赫数和高度的改变而变化的曲线。分析了进-发匹配过程,以及进气道的自调节能力。计算得到了基于进气道性能最优,即进气道工作在临界状态条件下,碳氢燃料冲压发动机的供油规律,为进气道大范围寻优设计打下了基础。

关键词：航空、航天推进系统超声速进气道性能计算脱体激波进一发匹配供油特性

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气体动压轴承-转子动力系统稳定性及分岔

航空动力学报 2007年第9期22卷 1537-1543页

作者：康伟张家忠刘雁任晟西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西北工业大学机电工程学院西安710072

基于非线性动力学理论,研究了普通圆柱型径向气体动压轴承支承的转子动力系统的运动稳定性和分岔.建立了气体动压轴承-Jeffcott转子系统的力学模型,并采用有限元方法逼近非定常气体雷诺方程,得到任意时刻的气膜力;数值模拟该非线性动力... 详细信息

基于非线性动力学理论,研究了普通圆柱型径向气体动压轴承支承的转子动力系统的运动稳定性和分岔.建立了气体动压轴承-Jeffcott转子系统的力学模型,并采用有限元方法逼近非定常气体雷诺方程,得到任意时刻的气膜力;数值模拟该非线性动力系统的长期行为,得到了轴颈中心的运动轨迹;并采用轨迹图、相图、分岔图以及功率谱等,研究了系统的非线性行为以及不平衡响应的稳定性.研究结果表明:该方法对气体轴承中存在的气膜涡动问题能够给予合理的解释.

关键词：航空、航天推进系统气体动压轴承有限元法稳定性非线性分岔

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提取流管实验装置中声衬声阻抗的模态方法

航空动力学报 2007年第1期22卷 79-84页

作者：管莹王同庆王利北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

发展了一种模态匹配方法进行有均匀流条件下敷设声衬的二维矩形流管中声传播的计算,计算结果与NASA流管实验结果和CAA计算结果符合得很好.在此基础上,着重介绍采用求极值的变尺度法优化目标函数和给定求解范围寻找目标函数最小值两种方... 详细信息

发展了一种模态匹配方法进行有均匀流条件下敷设声衬的二维矩形流管中声传播的计算,计算结果与NASA流管实验结果和CAA计算结果符合得很好.在此基础上,着重介绍采用求极值的变尺度法优化目标函数和给定求解范围寻找目标函数最小值两种方法进行管内未知声阻抗的提取,给出了算例验证,并分析了随机误差和已知声压点数对计算结果的影响.

关键词：航空、航天推进系统流管模态匹配声传播声阻抗提取

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液体火箭发动机试验台贮箱增压系统数值仿真

航空动力学报 2007年第1期22卷 96-101页

作者：陈阳张振鹏瞿骞朱子环北京航空航天大学宇航学院北京100083 北京航天试验技术研究所北京100074

在不考虑传热传质的情况下建立了一种简化的贮箱模型,并采用液体火箭发动机试验台气路系统通用模块化建模与仿真软件对容腔放气过程和某试验台贮箱增压系统在发动机点火工作段的增压过程进行了仿真,计算结果与分析解和试验结果获得了较... 详细信息

在不考虑传热传质的情况下建立了一种简化的贮箱模型,并采用液体火箭发动机试验台气路系统通用模块化建模与仿真软件对容腔放气过程和某试验台贮箱增压系统在发动机点火工作段的增压过程进行了仿真,计算结果与分析解和试验结果获得了较好的一致,验证了软件的有效性和通用性.对两个系统的建模过程表明软件所采用的模块化建模与仿真方法适用于对复杂管网的建模,在液体火箭发动机系统仿真上具有较好的应用前景.对贮箱增压系统的仿真表明,合理设计PID控制参数并根据经验预置与额定流量相近的调节阀初始开度,对于提高增压系统起动过程的平稳性有利.

关键词：航空、航天推进系统液体火箭发动机试验台贮箱增压系统数值仿真 PID控制