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微扩散氢燃料喷嘴设计对燃烧振荡特性的影响

航空动力学报 2025年

作者：李笑靥李嘉怡昌运鑫杨一然韩啸林宇震北京航空航天大学航空发动机研究院北京航空航天大学国家卓越工程师学院北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室北京航空航天大学先进航空发动机协同创新中心

研究了一种微扩散氢燃料喷嘴，数值仿真模拟了改变空气通道周向间距、氢气喷孔孔径、氢气喷孔位置等设计方案在冷态、热态工况下的流动燃烧特性，并在常温常压（300K、101kPa）和加温常压（300K-533K、101kPa）工况下进行了燃烧性能实... 详细信息

研究了一种微扩散氢燃料喷嘴，数值仿真模拟了改变空气通道周向间距、氢气喷孔孔径、氢气喷孔位置等设计方案在冷态、热态工况下的流动燃烧特性，并在常温常压（300K、101kPa）和加温常压（300K-533K、101kPa）工况下进行了燃烧性能实验，考察了3个参数及冷却孔设计对热声振荡特性的影响，获得了最优方案。研究结果表明：微扩散喷嘴发生热声振荡时会产生角涡回流区，增大空气流量和升高温度能够增强燃空掺混性，抑制燃烧振荡的发生。在533K、101kPa的进气条件下，喷嘴最优方案在宽当量比下能够稳定燃烧，振幅不高于12.5Pa，噪声不大于101dB，为氢燃料燃烧室设计等工程应用提供参考。

关键词：氢气微混燃烧燃烧振荡频谱特征燃烧噪声

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高压补燃循环火箭发动机基础燃烧特性研究

中国科学:技术科学 2025年

作者：杨立军吕子汀韩旺北京航空航天大学宇航学院北京航空航天大学宁波创新研究院先进飞行器与空天动力创新研究中心

大推力液体火箭发动机主要采用的是高压补燃循环工作方式,在此背景下,燃烧室压力可达100～400 atm(1 atm=1.01×10～5Pa),远高于推进剂的热力学临界压力,低温推进剂喷注燃烧过程处于跨/超临界状态.由于高压实验研究挑战巨大,可测的物理... 详细信息

大推力液体火箭发动机主要采用的是高压补燃循环工作方式,在此背景下,燃烧室压力可达100～400 atm(1 atm=1.01×10～5Pa),远高于推进剂的热力学临界压力,低温推进剂喷注燃烧过程处于跨/超临界状态.由于高压实验研究挑战巨大,可测的物理量有限,目前对补燃循环仍存在基础燃烧特性不明、关键参数影响规律不清等问题.针对此,本文以液氧/甲烷全流量补燃循环和液氧/煤油富氧补燃循环为对象,研究了补燃循环条件下推进剂绝热燃烧温度、火焰传播速度、火焰结构及自点火特性.结果表明,液氧/甲烷和液氧/煤油混合物当量比对燃烧温度和产物生成量具有显著的影响,而这些量对燃烧室压力变化并不敏感.同时,液氧/甲烷火焰传播速度受真实流体效应影响较大,随初始温度和压力的变化呈现出明显的非线性,而液氧/煤油火焰传播速度受真实流体效应影响较小,变化规律与理想气体模型下基本一致.对主燃烧室中的部分预混火焰结构进行简化分析,发现在富燃混合物一侧易形成一个或多个处于化学爆炸模态的预混反应区,而在富氧混合物一侧不会形成预混反应区.此外,研究表明液氧/煤油富氧补燃循环发动机中富氧预燃室产物温度为1000 K左右,进入主燃烧室后易引发推进剂自燃,无需点火器也能形成稳定火焰.

关键词：高压补燃循环跨/超临界基础燃烧特性自点火

动态闭环不确定性量化理论与智能无人系统应用

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中国科学:技术科学 2025年

作者：郭雷李文硕崔洋洋朱玉凯章健淳余翔包为民北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京航空航天大学杭州创新研究院中国航天科技集团有限公司科技委

干扰和不确定性广泛存在于各类实际系统.对干扰与不确定性的认知与量化是复杂系统设计、分析、控制与决策的关键问题,也是智能系统工程理论研究和实践的重要途径.鉴于无人自主系统的实时、反馈和闭环特征,依赖于开环离线计算分析的不确... 详细信息

干扰和不确定性广泛存在于各类实际系统.对干扰与不确定性的认知与量化是复杂系统设计、分析、控制与决策的关键问题,也是智能系统工程理论研究和实践的重要途径.鉴于无人自主系统的实时、反馈和闭环特征,依赖于开环离线计算分析的不确定性量化方法不再适用.本文结合无人自主系统背景,提出动态闭环不确定性量化理论,重点阐述如何突破多源异质干扰与不确定性闭环精细表征、动态分离估计、同时补偿/抑制/消纳、重构优化决策、智能测试评估和系统自主进化等关键技术,形成“复合表征-分离估计-前馈补偿/反馈抑制/闭环消纳-重构优化-智能测试与进化”的动态闭环不确定性量化理论框架,为实现“安全、绿色、免疫”智能无人系统设计和智能系统工程提供重要理论基石,提升复杂不确定环境下无人系统的自主性、安全性和可靠性.最后,结合若干典型案例说明了动态闭环不确定性量化理论在无人系统的应用.

关键词：无人系统动态闭环不确定性量化多源干扰与不确定性智能测试与进化智能系统工程

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声表面波滤波器频响综合

压电与声光 1992年第5期14卷 15-28,39页

作者：李忠诚航空航天部二院北京长峰声表面波公司

本文介绍利用引入一个新的自变量Y(半时间带宽积)进入滤波器的频响计算公式中,可以很方便地利用预先计算好的表格、曲线设计所需要的滤波器。实践证明,理论与实际比较一致。

关键词：声表面波滤波器频率响应

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基于数字图像相关法的多尺度全场应变测量方法

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航空动力学报 2025年

作者：杜昊王荣桥赵炎郭婧胡殿印北京航空航天大学能源与动力工程学院北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室中国航发湖南动力机械研究所北京航空航天大学航空发动机研究院中小型航空发动机联合研究中心

为了实现不同尺度下的应变测量，开展了基于数字图像相关法（digital image correlation，DIC）的多尺度全场应变测量研究。发展了一种多层次散斑制备方法，通过数值模拟试验验证了散斑质量；然后，通过楔形面模型对离面位移进行了量化... 详细信息

为了实现不同尺度下的应变测量，开展了基于数字图像相关法（digital image correlation，DIC）的多尺度全场应变测量研究。发展了一种多层次散斑制备方法，通过数值模拟试验验证了散斑质量；然后，通过楔形面模型对离面位移进行了量化，提出基于透镜成像模型的虚假应变矫正方法；最后，通过相关试验对离面位移计算方法和虚假应变矫正方法进行了验证。结果表明，离面位移计算方法的平均误差小于4.20%；相比于传统DIC方法，采用虚假应变矫正算法后的应变测量精度提高了8.16%以上，实现了多尺度全场应变的高精度测量。

关键词：数字图像相关法应变测量多尺度散斑离面位移虚假应变矫正

改进RT-DETR的无人机图像目标检测算法

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计算机工程与应用 2025年第1期61卷 98-108页

作者：姜贸翔司占军王晓喆天津科技大学人工智能学院天津300457 北京航空航天大学无人系统研究院北京100191

针对轻小型无人机图像目标检测中由于目标灵活多样、环境复杂多变导致的检测精度低等问题,提出基于改进RT-DETR无人机目标检测算法。综合考虑轻量级SimAM注意力和倒置残差模块改进ResNet-r18主干网络,提高目标检测模型的特征提取能力。... 详细信息

针对轻小型无人机图像目标检测中由于目标灵活多样、环境复杂多变导致的检测精度低等问题,提出基于改进RT-DETR无人机目标检测算法。综合考虑轻量级SimAM注意力和倒置残差模块改进ResNet-r18主干网络,提高目标检测模型的特征提取能力。采用级联分组注意力机制优化倒置残差模块和特征交互模块,提升特征选择能力,实现目标检测信息的精细化获取。颈部网络中引入160×160检测层,提升特征融合阶段小目标的感知能力。基于VisDrone2019数据集的实验结果表明,改进后的模型具有更低的参数量和更高的检测精度。在Alver_Lab_Ulastirma和HIT-UAV数据集上进一步验证了改进方法的有效性和鲁棒性。

关键词：小目标检测 DETR 注意力机制 Transformer 残差链接

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面向多目标跟踪的集群无人机自组织共识决策方法

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航空学报 2025年

作者：赵江皮明豪田栢苓池沛王英勋北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院天津大学电气自动化与信息工程学院北京航空航天大学无人系统研究院

分布式无人集群通过自主决策与信息交互，可实现协同跟踪与动态任务分配，在复杂多变的动态目标跟踪控制场景中展现出较大的应用潜力。针对单一无人集群难以对多个分散运动的目标进行有效跟踪的挑战，提出了一种基于信息共识的集群无人... 详细信息

分布式无人集群通过自主决策与信息交互，可实现协同跟踪与动态任务分配，在复杂多变的动态目标跟踪控制场景中展现出较大的应用潜力。针对单一无人集群难以对多个分散运动的目标进行有效跟踪的挑战，提出了一种基于信息共识的集群无人机（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）自组织动态决策方法。首先，考虑到无人机间的通信距离约束与通信时延，设计了基于最新时戳转发原则的集群信息共识算法，实现集群无人机的信息共识。其次，提出了基于求助应答的集群协同决策算法，实现了成员调配决策与自组织分组。最后，设计了基于自协调机制的目标跟踪控制算法，实现控制分量权重的自适应调整以及自组织的目标跟踪。与现有关于多目标跟踪的研究相比，本文方法可在目标跟踪过程中实现动态目标分配决策，可根据各目标的逃逸风险大小确定为各目标分配的无人机数目。仿真结果表明，所述方法可在目标分散运动时实现集群的自组织分组，分组的无差率在0.9以上。

关键词：无人机多目标跟踪集群信息共识协同决策自组织

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穿孔板声衬降噪特性的理论与实验研究

中国科学:技术科学 2025年

作者：张琦祥任立磊李威秦维锐张光宇王晓宇孙晓峰北京航空航天大学航空发动机研究院中国联合重型燃气轮机技术有限公司北京航天长征科技信息研究所

穿孔板声衬相较于亥姆霍兹共振器有更宽的降噪频带,在航空发动机燃烧室内常用于抑制燃烧不稳定性.而随着燃烧室能量密度的进一步提高,燃烧不稳定性呈现多频复合不稳定模态,针对宽频范围燃烧不稳定性发展有效抑制方法,可采用多腔分段声... 详细信息

穿孔板声衬相较于亥姆霍兹共振器有更宽的降噪频带,在航空发动机燃烧室内常用于抑制燃烧不稳定性.而随着燃烧室能量密度的进一步提高,燃烧不稳定性呈现多频复合不稳定模态,针对宽频范围燃烧不稳定性发展有效抑制方法,可采用多腔分段声衬设计.然而目前针对穿孔板声衬的研究主要聚焦于平面波入射,很少考虑周向模态.传递单元方法具有良好的收敛性,可快速给出准确的理论预测值.本文应用该方法预测了周向模态下轴向单段和分段的穿孔板声衬的传递损失情况,并在高阶模态声波导管实验台上进行了验证,发现穿孔板声衬在平面波入射时传递损失大于10 dB的频带有约200 Hz宽.进一步对于单段声衬的穿孔率、背腔长度和背腔深度进行了参数化分析,总结了三种参数对传递损失曲线的影响,通过背腔内部声压分布情况解释声共振机制.

关键词：穿孔板声衬传递单元方法传递损失管道模态测量高阶模态声波导管

钢板混凝土墙-钢筋混凝土楼板连接节点抗剪性能

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 92-100页

作者：于跃隋春光雷永旺郭全全中国核电工程有限公司北京100840 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

模块化技术正在推动新一代核电厂的设计和发展,兼具优良工作性能和工业化施工性能的钢板混凝土(SC)结构在模块化结构具有广泛应用前景。SC墙-RC楼板连接节点作为SC模块结构与RC结构之间的典型传力构件,其结构设计必须既要保证荷载的有... 详细信息

模块化技术正在推动新一代核电厂的设计和发展,兼具优良工作性能和工业化施工性能的钢板混凝土(SC)结构在模块化结构具有广泛应用前景。SC墙-RC楼板连接节点作为SC模块结构与RC结构之间的典型传力构件,其结构设计必须既要保证荷载的有效传递,又要考虑模块化施工的可行性。为研究SC墙-RC楼板连接节点抗剪性能,设计并完成了2个“薄墙厚板型”SC墙-RC楼板连接节点循环加载试验,包括GB/T 51340—2018建议的钢筋连接器连接、附加抗剪键等两种连接方式。试验结果表明:在剪跨比1.50下试件均发生RC楼板弯剪破坏,节点主要传力破坏路径为加载端至楼板根部的斜压杆区域,说明节点结合面不配置抗剪键仍满足抗剪要求;试验过程中,直螺纹钢筋套筒无滑脱、未发生钢筋或焊缝拉断,延性系数均大于4,说明钢筋连接器连接的传力性能良好,可作为SC墙-RC楼板连接节点的有效连接方式;该节点核心区仍属于抗剪薄弱区域,若要满足“全强度连接”设计准则,核心区对拉筋体积含钢率应不低于0.59%。

关键词：钢板混凝土墙钢筋混凝土楼板连接节点钢筋连接器抗剪键