航空发动机风扇叶片冲击加强轻量化设计

以提高风扇叶片抗冲击性能为目标,以空心率为约束条件,进行风扇叶片创新构型设计优化,并通过试验件加工和性能评估,验证所设计方案的合理性.建立了瞬态冲击载荷静力学等效方法,获取了风扇叶片在工作状态下能够有效抵抗鸟撞冲击载荷的最优质量分布.基于优化结果,建立了低质量、高抗冲击性能的风扇叶片几何构型.通过3D打印风扇叶片优化构型试验件,进行加工工艺可行性和优化构型试验件的力学性能评估,验证了优化设计方案的工艺可实现性、静力性能和抗鸟撞性能.结果表明:上述优化方法的建立能够为航空发动机空心风扇叶片设计提供可行的技术手段,使得叶片空心率提高到45%以上,并显著提升叶片抗冲击性能.     

发动机冷却风扇叶尖参数优化

发动机冷却风扇是车辆冷却系统的重要组成部分,静压和轴功率是评价其气动性能的重要指标,而叶尖作为风扇做功的主要部分对风扇气动性能有较大影响.以发动机冷却风扇为研究对象,研究了风扇气动性能的计算方法和叶尖参数的优化方法.首先给出了风扇气动性能的计算方法,依据试验台建立风扇计算模型,利用模型仿真得到风扇在某一转速下的性能曲线,并与试验值进行了对比验证;然后以叶尖安装角、叶尖弦长、叶尖拱高为变量设计新风扇,基于正交试验法对各叶尖参数进行优化组合,给出了风扇叶尖参数的优化方法;最后通过风扇性能曲线、叶片压力图、叶片速度矢量图对优化结果进行分析,验证了优化方法的可行性.文中关于风扇叶尖参数的分析与优化方法,对发动机冷却风扇的设计具有指导意义.     

175F型柴油机冷却风扇的改进试验研究

本文介绍了作者在研制万能试验用风扇及其叶片角度检测仪的基础上,通过改变叶片数目、内外径比值与出口安装角β_2的优化试验研究,使175F-1型柴油机冷却风扇(叶片型状与尺寸不变)风量增大7％,消耗功率降低14％,噪声降低2.5dB(A),并总结出了冷却风扇设计的一些规律。     

轴流风扇转子叶片优化设计

针对一通用型轴流风扇的转子叶片,以三维粘性流场的数值计算程序为平台,利用人工神经网络BP算法和遗传算法,通过叶片弯掠技术对叶片的周向弯曲角度进行寻优,以使风扇的性能进一步提高.通过对比优化前、后的叶轮发现,优化之后的叶片形成明显的沿周向顺叶轮旋转方向弯曲.试验结果表明,其全压效率提高了1.27%,全压升提高了3.56%,上、下端部的流动损失进一步降低.     

拓宽大涵道比风扇稳定运行范围的叶片优化设计

基于Kriging代理模型构建了针对大涵道比涡扇发动机风扇叶片的气动优化设计方法,集成了参数化建模、TurboGrid网格划分和计算流体力学(CFD)组合优化技术.以风扇叶片的各叶高截面叶型为优化对象,进行基于叶片安装角扭转和最大厚度位置移动的叶型重构.选取失速点流量作为目标函数,对风扇叶片稳定运行范围进行评估并优化.与原叶片相比,优化叶片的稳定运行范围拓宽10.1%,且在稳定运行范围中表现出更高的性能.效率和压力系数的最大增幅分别为2.63%和9.27%,表明优化过程有效地拓宽了风扇叶片的稳定工作范围,并大幅提高了效率和总压升等性能指标.     

基于叶片应变测量的航空发动机风扇外物撞击监测识别

飞机在跑道上滑跑、起飞与着陆过程中的发动机外物撞击监测对其飞行安全保障至关重要.为监测识别发动机工作过程中的外物撞击事件,通过风扇叶片外物撞击模拟试验平台开展外物撞击模拟试验,采用应变测量的方法对叶片应力进行实时测量与分析,实现风扇外物撞击事件监测识别的目的.试验与分析结果表明:获取了数值模拟与应变测量的风扇转子叶片结...     

风扇试验台的设计与试验误差分析

在风冷柴油机冷却系统的试验研究中,试验台和有关的试验工作十分重要.作者在教学实践和科研的过移中,作为一种必要的研究手段,曾主持设计,试制了风扇试验台.该试验台可供风冷发动机冷却风扇及风道阻力特性综合试验使用(包括气动性能和噪声).装上变换参数的叶片和冷却风道,能进行优化风扇及冷却风道的试验,还可进行精密测功(如对小型发动机,小型电动机等进     

风扇叶片外物撞击瞬间转子振动响应分析

为研究风扇叶片外物撞击对转子振动的影响,参照某发动机设计搭建了风扇转子试验器,并结合有限元计算和锤击法试验获得了叶片的动静频,开展撞击位置、风扇转速等因素对转子振动特性影响试验。结果表明:风扇叶片遭遇外物撞击瞬间,转子振动频谱中叶片动频附近频率成分幅值变化明显;相比转子轴向位置振动,径向位置振动对外物撞击的响应很敏感且幅值变化明显;随着风扇转速升高,转子振动中叶片动频成分幅值会增大,而转子振动幅值并不一定会增大,振动幅值与撞击叶片编号、撞击位置等因素密切相关。     

小功率风冷发动机冷却系统的试验研究

本文论述了风冷柴油机冷却系统新型后向叶片风扇的设计,性能和经济效益。并根据试验和理论分析,对小功率风冷发动机冷却系设计中如何正确确定冷却系及冷却风扇的原始设计参数,后向叶片风扇应用的可行性及风扇结构尺寸、参数的优化设计等问题提出了一些看法。     

基于涡量分析方法的轴流风扇结构优化设计

为研究涡量分析方法在轴流式冷却风扇优化设计中的应用,首先建立轴流风扇气动性能参数与周向涡量的直接数学物理关系,发现叶片表面平均周向涡量与风扇静压呈正相关;然后基于一款实例轴流冷却风扇,详细阐述了涡量分析方法步骤,建立了风扇管道数值计算模型,并从涡量角度指出了该款风扇的优化设计思路.结果表明:根据负周向涡量的分布,在风扇叶片表面增加导向筋,可以有效隔断负周向涡量的发展,提高平均周向涡量;利用涡量分析方法,合理设计风扇叶片压力面空气导向筋的形状、轴向高度及其厚度,可有效提高风扇气动性能;优化前后实例风扇测试结果最终验证了涡量分析方法可辅助于轴流冷却风扇的优化设计.     

基于小波理论的复杂机械振动信号降噪分析

基于小波理论,针对典型旋转往复式机械--汽车发动机振动信号进行了降噪分析研究,提出了适合这类振动信号降噪的分析方法,并通过对实验数据的分析验证了该方法的正确性和有效性. 该研究为对汽车发动机振动信号进行降噪处理,进而对其实施故障诊断提供了可靠的保障.     

脉冲电晕技术降低柴油机微粒排放的实验研究

利用线－筒式荷电装置和高压窄脉冲电源来降低柴油机的微粒排放，分析了不同电源电压和脉冲频率下排气微粒的脱除效率，并在不同转速和负荷下进行了实验研究。研究结果表明，电源电压和脉冲频率是影响微粒脱除效率的两个主要因素，其中电源电压是最主要的影响因素，利用脉冲电晕放电降低柴油机的微粒排放效率明显的，是一种很有发展前途的控制尾气排放的新技术。     

CA6DM柴油机摇臂轴高频淬火工艺改进

为解决CA6DM柴油机摇臂总成件摇臂轴在生产中出现的质量问题,在感应器、工位器具及工艺等方面采取了改进措施,确定了CA6DM柴油机摇臂总成件摇臂轴高频工艺的最佳工艺参数,提高了零件质量,取得了良好的经济效益。     

机车柴油机传热的研究

本文对机车用四冲程增压柴油机的传热状况进行了研究.采用了各种最新的传热系数公式对机车柴油机的传热量进行计算,并与试验结果进行了对比.另外还对不向的气缸壁温度时柴油机的散热状况进行了研究,得出不同缸壁温度对柴油机性能参数的影响.     

车用柴油天然气双燃料发动机工作特性及燃料控制

由于石油资源逐渐枯竭和严格限制汽车排放污染,促使世界各国广泛发展车用天然气发动机。该课题研究通过自行建立的柴油天然气双燃料供应系统,采用发动机台架试验方法,分析了车用柴油天然气双燃料发动机的工作特性和双燃料的控制方法,提出一种电子控制方案,并进行了可行性试验,初步试验结果令人满意。但与国外同类技术相比,其控制功能仍需进一步完善。     

机电混合控制调速柴油机的试验研究

为了全面改善柴油机的综合性能 ,采用电子控制技术已成为一个重要措施。文章通过对机械式调速器的改造 ,采用线性电磁执行器 ,建立了一种机电混合控制的新的柴油机调速系统 ,开发了功能较为完善的电控管理系统 ,在发动机台架和整车上进行了仔细的标定和不断的试验。研究结果表明 ,该管理系统控制灵活、调速装置工作可靠 ,可以明显地改善车用柴油机的性能。该调速系统是一种新型系统 ,其控制功能待进一步完善。     

生物质油/柴油乳化燃料的研究进展

生物油作为一种可再生的液体燃料,由于它本身具有酸性大,稳定性差以及粘度大等缺点,从而限制了它的直接应用。生物油已经用于改进了的汽轮机、锅炉等,通过将生物油和柴油的乳化还可以将其用于稍加改进的柴油机上。本文介绍了乳化的基本知识以及生物油/柴油乳化燃料的国内外研究进展及其制备的工艺流程。     

基于Matlab/Simulink及RTW的柴油机稳态建模与仿真

研究基于Matlab/Simulink的非增压柴油机的非线性稳态模型的建模方法.采用充排法建立了一个四缸非增压柴油机模型,并利用4102非增压柴油机的实验数据进行模型校准.模型可用于柴油机控制仿真和预测柴油机的循环内参数变化.利用RTW(实时工作间)将模型转化为通用实时代码,加快了仿真速度.采用模块化建模方法,可以将模型推广到不同型号的柴油机,为非线性增压柴油机模型的开发打下良好的基础.     

现代乘用车柴油机技术

市场需求、排放法规、燃油经济性、客户满意度和成本是影响车用发动机技术发展的主要因素。与汽油机相比,现代柴油机在上述方面大都具有一定的优势,因此现代柴油机技术已成为乘用车发动机技术发展的一个重要方向。目前我国乘用车柴油机与国际先进水平仍存在很大的差距,亟需突破包括高效清洁燃烧技术、电子控制燃油喷射系统、发动机管理及标定技术等技术难点。建议自主开发低油耗、低污染物排放的高效清洁乘用车柴油动力,以满足我国未来乘用车大市场的需求。     

基于曲轴角度域闭环辨识柴油机模型

研究了基于曲轴角度域闭环辨识柴油机模型的建模方法。该方法本质上属于时域辨识,在辨识采样中应用了曲轴角度域采样原理,辨识了用于柴油机电子调速器参数调整用的低阶参数模型。在16V240ZA和Z6135柴油机上的仿真和试验结果证明该建模方法是有效的。