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分级旋流燃烧室流动及碳烟排放特性研究

航空动力学报 2024年第6期39卷 168-177页

作者：胡阁李建中张靖周金武南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了探究某分级旋流燃烧室流动及碳烟排放特性,结合试验和数值仿真方法对流动特性进行研究,揭示了主、副模分级旋流燃烧室的流动发展过程。通过大涡模拟(LES)非定常流动计算,结果表明:副模出口附近速度存在着1820 Hz的周期性振荡,而主... 详细信息

为了探究某分级旋流燃烧室流动及碳烟排放特性,结合试验和数值仿真方法对流动特性进行研究,揭示了主、副模分级旋流燃烧室的流动发展过程。通过大涡模拟(LES)非定常流动计算,结果表明:副模出口附近速度存在着1820 Hz的周期性振荡,而主模出口流动未见明显脉动,同时钝体下游存在进动涡核(PVC)结构;对分级旋流燃烧室碳烟排放的数值研究,结果表明:中心回流区附近是碳烟主要生成区域,在贫油燃烧时,随着油气比增大,碳烟浓度显著增大,碳烟浓度随沿程轴向距离增加均呈现先上升后减小趋势,且其峰值对应轴向位置逐渐后移,最终导致燃烧室出口冒烟排放的差异。

关键词：燃烧室分级旋流流场非定常碳烟

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管式减涡器阻尼结构减振特性及设计方法

航空动力学报 2024年第6期39卷 97-106页

作者：牛南轲漆文凯许正华南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为了抑制管式减涡器工作中的振动,开展对应的阻尼结构设计与减振特性研究工作。针对管式减涡器,总结了阻尼结构的设计参数,在此基础上,归纳了管式减涡器阻尼结构的设计流程。使用该方法对某型发动机减涡器进行阻尼结构设计和减振特性计... 详细信息

为了抑制管式减涡器工作中的振动,开展对应的阻尼结构设计与减振特性研究工作。针对管式减涡器,总结了阻尼结构的设计参数,在此基础上,归纳了管式减涡器阻尼结构的设计流程。使用该方法对某型发动机减涡器进行阻尼结构设计和减振特性计算,并进行试验验证。结果表明:该方法设计的阻尼器具有良好的阻尼减振效果,可以将关键点应力水平降低80%以上。并且试验得到的减振效果与达到最优减振效果的正压力区间都与计算结果接近,验证了该方法在预测减振特性时的准确性。

关键词：减涡器阻尼结构干摩擦阻尼设计流程减振试验

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面向巡航任务的自适应循环发动机进/发匹配

航空学报 2024年第2期45卷 104-115页

作者：王一凡陈浩颖张海波南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

进/发匹配是整个推进系统稳定、高效、经济工作的前提。针对自适应循环发动机的进/发匹配问题开展研究,提出利用自适应循环发动机特有的FLADE (Fan on Blade)部件实现亚/超声速巡航任务下的进/发匹配。首先,根据进/发匹配原理,分析了超... 详细信息

进/发匹配是整个推进系统稳定、高效、经济工作的前提。针对自适应循环发动机的进/发匹配问题开展研究,提出利用自适应循环发动机特有的FLADE (Fan on Blade)部件实现亚/超声速巡航任务下的进/发匹配。首先,根据进/发匹配原理,分析了超声速进气道流量特性与FLADE部件的作用,在此基础上发展了超声速进气道/自适应循环发动机一体化数学模型;其次,研究了FLADE导叶开、闭状态下发动机的高度、速度特性,结合战机的亚/超声速巡航任务需求,设计了自适应循环发动机进气道捕获面积以实现进/发匹配;最后,在发动机亚/超声速巡航任务点进行了模拟仿真,结果表明在亚声速巡航点打开FLADE导叶吞入溢流能够使进气道的工作点从亚临界向临界状态移动,推进系统降低10.5%的油耗和1%的安装损失,在超声速巡航点下为同时满足进/发匹配特性及发动机安装推力需求,则需要关闭FLADE导叶提高推进系统的单位推力。

关键词：自适应循环发动机进/发匹配 FLADE 超声速进气道安装性能

基于ESO的机械弹性电动轮式车辆稳定性控制

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吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 44-54页

作者：赵又群林涛林棻沈峘南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

针对机械弹性电动轮(MEEW)式车辆的稳定性控制问题,考虑到车辆在实际行驶时存在的一些MEEW内部摄动和外部干扰,建立了存在非线性干扰项的2自由度车辆模型。基于上述模型对整车进行稳定性分层控制,在上层中分别设计了基于扩张状态观测器(... 详细信息

针对机械弹性电动轮(MEEW)式车辆的稳定性控制问题,考虑到车辆在实际行驶时存在的一些MEEW内部摄动和外部干扰,建立了存在非线性干扰项的2自由度车辆模型。基于上述模型对整车进行稳定性分层控制,在上层中分别设计了基于扩张状态观测器(ESO)的横摆角速度和质心侧偏角滑模控制器。通过ESO对非线性干扰项进行实时的观测和补偿。依据β-β相平面对车辆的稳定性区域进行划分,并基于此对上述两个控制器进行平滑切换。在下层控制器中,基于二次规划方法进行转矩分配。仿真实验结果表明:在考虑干扰的情况下,本文横摆稳定性控制器能够很好地控制匹配MEEW的分布式驱动电动车的稳定性。

关键词：扩张状态观测器机械弹性电动轮横摆稳定性控制非线性干扰项滑模控制

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双组元离心喷嘴液膜吸合特性数值模拟

航空动力学报 2024年第3期39卷 224-230页

作者：吴佳蔓刘勇张祥南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为研究双组元离心喷嘴液膜的吸合特性,采用流体体积法(VOF)耦合Level Set方法对不同工况下双组元离心喷嘴进行数值计算,分析了喷嘴的流动特性,揭示了内外喷嘴锥形液膜之间的相互影响规律。研究结果表明:当外喷嘴的进出口压差大于1.6 MP... 详细信息

为研究双组元离心喷嘴液膜的吸合特性,采用流体体积法(VOF)耦合Level Set方法对不同工况下双组元离心喷嘴进行数值计算,分析了喷嘴的流动特性,揭示了内外喷嘴锥形液膜之间的相互影响规律。研究结果表明:当外喷嘴的进出口压差大于1.6 MPa时出现吸合现象,过程表现为内外液膜逐渐重叠、相互吸合;吸合后喷嘴出口下游液雾速度相对减小;推力室室压的增加导致吸合时机缩短,而压差对吸合时机的影响相对较小,随着压差的增加其规律表现为先减小后增加。

关键词：双组元离心喷嘴吸合特性吸合时机 CLSVOF方法两相流

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基于EMSDBO算法的无人机三维航迹规划

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1756-1766页

作者：隋东杨振宇丁松滨周婷婷南京航空航天大学民航学院江苏南京211106

针对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)三维航迹规划问题,提出一种增强型多策略蜣螂算法的UAV航迹规划方法。首先,将飞行接近率和响应时间的动态约束添加到威胁成本代价中,并考虑UAV转弯性能的影响,建立三维任务空间模型与航迹代价... 详细信息

针对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)三维航迹规划问题,提出一种增强型多策略蜣螂算法的UAV航迹规划方法。首先,将飞行接近率和响应时间的动态约束添加到威胁成本代价中,并考虑UAV转弯性能的影响,建立三维任务空间模型与航迹代价函数。其次,在蜣螂算法中引入偏移估计策略、变螺旋搜索策略、准反向学习策略和逐维变异策略,提高算法的全局寻优能力和收敛速度。最后,给出了改进算法在三维环境下航迹规划的仿真结果。结果表明:综合考虑UAV机动性能和转弯性能,规划出的路径可以更加安全有效地避开危险源。相比其他算法,改进算法的寻优能力更好,规划的航迹质量更优。

关键词：无人机路径规划飞行接近率蜣螂优化算法

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基于迁移学习的室内波束选择优化方法

系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 1109-1115页

作者：王俊智仲伟志肖丽君王鑫朱秋明林志鹏南京航空航天大学航天学院江苏南京210016 南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016

使用基于深度学习的室内波束选择方法可以显著提高波束匹配概率和搜索效率,但该方法需要大型数据集来调整其大量可训练参数,导致了额外的系统开销。针对这一不足,结合一种迁移学习技术,使得目标场景神经网络以小数据集方式获得与大数据... 详细信息

使用基于深度学习的室内波束选择方法可以显著提高波束匹配概率和搜索效率,但该方法需要大型数据集来调整其大量可训练参数,导致了额外的系统开销。针对这一不足,结合一种迁移学习技术,使得目标场景神经网络以小数据集方式获得与大数据集相近的匹配精度,从而减小基于深度学习的波束选择方法中数据集大小对匹配结果产生的影响。首先使用大型数据集在一个源场景中对源神经网络进行充分训练,使得网络参数能够充分包含信道状态信息以及环境信息;而后利用源神经网络参数对目标场景中的神经网络进行不同程度初始化,使该神经网络在经过小数据集训练后依然可以获得较好的波束匹配性能。仿真结果表明,针对室内波束选择场景,在数据集有限的情况下,使用迁移学习方法进行波束选择,同样可以获得较高的匹配精度。

关键词：毫米波室内环境波束搜索迁移学习

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镍基高温合金的热机械疲劳寿命预测模型研究

中国机械工程 2024年第1期35卷 67-73,82页

作者：崔海涛钱春华南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

针对发动机热端部件常用材料镍基高温合金GH4169进行了200~450℃及400~650℃条件下的同相位热机械疲劳(TMF)试验,考虑TMF条件下多晶材料在弹性阶段产生的微观损伤应变能,提出一种适用于多晶材料的TMF寿命预测模型,并结合试验数据确定模... 详细信息

针对发动机热端部件常用材料镍基高温合金GH4169进行了200~450℃及400~650℃条件下的同相位热机械疲劳(TMF)试验,考虑TMF条件下多晶材料在弹性阶段产生的微观损伤应变能,提出一种适用于多晶材料的TMF寿命预测模型,并结合试验数据确定模型参数;采用GH4169、IN718、DD8三种高温合金对该模型的TMF寿命预测能力进行评估,结果表明,提出的寿命模型预测精度高于TMF寿命预测常用的Manson-Coffin模型和Ostergren模型。

关键词：镍基高温合金热机械疲劳(TMF) 损伤应变能寿命预测

考虑主题兴趣和领域权威的问答社区专家推荐研究

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数据分析与知识发现 2024年第5期8卷 68-79页

作者：李明珠米传民苟小义肖琳南京航空航天大学经济与管理学院南京210016

【目的】对用户历史问答文本实现考虑上下文语义信息的主题识别,进而提升问答社区专家推荐的准确度。【方法】通过构建BERT-LLDA模型,将BERT模型与Labeled-LDA主题模型相结合,充分利用标签信息对用户历史问答文本进行向量化,通过降维和... 详细信息

【目的】对用户历史问答文本实现考虑上下文语义信息的主题识别,进而提升问答社区专家推荐的准确度。【方法】通过构建BERT-LLDA模型,将BERT模型与Labeled-LDA主题模型相结合,充分利用标签信息对用户历史问答文本进行向量化,通过降维和主题聚类实现考虑上下文语义信息的主题识别,获得用户的主题兴趣概率分布;根据主题兴趣挖掘结果构建主题敏感PageRank算法(TSPR),并加入用户质量权重迭代计算用户的领域权威;基于此得到考虑主题兴趣和领域权威的问答社区专家推荐算法TIDARank,为新问题推荐潜在回答专家。【结果】基于Stack Exchange公开数据集,BERT-LLDA模型经过主题聚类后相比TF-IDF、BERT、BERT-LDA等对比模型具有更高的轮廓系数(0.5756)和主题连贯性(0.4766);TIDARank算法的最佳回答者命中率ACC@20和平均倒数排名MRR@20分别为0.5807和0.2430,相比于表现最优的对比模型BiLSTM+TSPR分别提升0.145和0.081。【局限】在链接分析中未考虑用户的活跃情况。【结论】BERT-LLDA模型不仅可以优化主题聚类的效果,且有助于提升问答社区专家推荐的性能。

关键词：社区问答专家推荐 BERT Labeled-LDA PageRank