高空长航时无人机优化设计

采用实数编码、过滤和交叉限制机制、改进的惩罚机制,改进了标准遗传算法,建立了多目标遗传算法,使之可以克服标准遗传算法的缺陷,并将其应用于高空长航时无人机的优化设计中,以空机重量和最大升阻比为性能目标,得到了优化问题得Pareto解。结果表明,高空长航时无人机优化后的总体性能得到改善,说明该方法适用于高空长航时无人机总体方案的优化设计,对方案研究有一定参考价值。     

高空长航时无人预警机气动及电磁特性研究

高空长航时无人预警机具有反应迅速、成本低廉、覆盖范围广等优点,是侦察卫星、高空飞艇等侦察平台的重要补充。本文基于天线特性,提出两种将柱面天线与高空长航时无人机融合的布局形式,并分析两种布局在气动及电磁特性的差异,为此类特种高空长航时无人预警机的设计提供了一定的理论依据。     

可变喷嘴废气涡轮增压器控制系统发展概述

文章针对目前内燃机行业快速发展的可变喷嘴废气涡轮增压技术,从其控制系统方面阐述了国外霍尼韦尔国际公司、美国通用汽车公司及日本石川岛播磨重工业公司可变喷嘴废气涡轮增压技术特点,以及清华大学、北京理工大学在可变喷嘴废气涡轮增压技术方面做了尝试,指出可变喷嘴废气涡轮增压技术在内燃机节能减排方面具有比传统废气涡轮增压器更为广阔的空间,是目前增压技术的发展方向,其研发对促进我国增压器行业的升级具有重要意义。     

无尾飞翼式高空长航时无人机纵向控制律设计研究

以某无尾飞翼式高空长航时无人机为研究对象,分析了自然飞机在高空巡航状态时的纵向稳定性,介绍并改进了传统的无人机巡航状态纵向控制律设计方法。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型,对两种方法进行对比分析。分析结果表明,由于无人机飞控系统的自动驾驶仪是始终在环的,不必像传统方法一样考虑带有增稳的控制系统的稳定性。因此,改进的设计方法更适合于无尾飞翼式高空长航时无人机巡航状态的纵向飞行控制系统的设计。     

高空长航时无人机燃油系统设计与仿真

针对某型高空长航时无人机的燃油系统进行设计,对其各部分的组成、原理及作用进行系统的分析。根据方案要求在满足重心要求的情况下,对本机的燃油可用空间做出了详细的布置。计算在燃油消耗下的飞机重心变化,提出了分散调油的输油方案,解决了在给定重心活动范围的情况下供油顺序设计问题,并对飞机机翼油箱输油过程进行仿真研究。利用流体仿真软件FLOWMASTER对燃油系统进行建模与分析。对高空长航时无人机动力及燃油系统的应用具有很高的应用价值,也为此类型无人机燃油系统的设计和优化提供了理论方法。     

浅谈发动机涡轮增压系统的优缺点

涡轮增压系统是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-com-pressor)的技术.通过增加进入内燃机的空气流量,使得机器效率提升.与超级增压器(机械增压器,Super-Charger)功能相仿,主要用于汽车发动机中,通过利用废气排出时的流量及热量,涡轮增压器能提高内燃机的马力输出.     

电控旁通阀涡轮增压器匹配计算研究

采用发动机性能仿真软件GT-power建立了带废气旁通阀电控系统的涡轮增压汽油机模型,基于增压压力随旁通阀开度变化的情况,确定了控制系统的特性参数值.根据不同增压压力下涡前压力的变化规律以及汽油机动力性能的要求对废气旁通阀开度进行标定,分析了增压器与汽油机联合运行性能并进行了实验验证.结果表明,选配的小尺寸涡轮确保了汽油机的低速性能;建立的控制系统实现了对增压压力多目标值的连续控制,高速时没有发生因增压压力过高而导致爆燃和增压器超速的现象.     

一种用于内燃机排气能量回收的新型布雷顿循环系统

为回收涡轮增压内燃机排气(IC)能量,提出一种新型布雷顿循环系统:在增压系统耦合1个高速电机作为布雷顿循环负载,回收涡轮功率;将内燃机视为布雷顿循环的燃烧器,通过改变其运行参数来调节布雷顿循环工质状态和参数。以某增压柴油机为研究对象,根据试验数据建立并标定循环系统的GT-Power仿真模型。研究不同转速下涡轮旁通阀开度、进气压力和循环喷油量对布雷顿循环性能参数的影响。研究结果表明:该布雷顿循环可以有效回收排气能量;涡前流量、压力和温度与布雷顿循环输出功率及热效率呈正相关;随进气压力增大,布雷顿循环功率和效率先增大后减小;循环喷油量增大,布雷顿循环输出功率和效率均增大,但系统总效率下降;当转速为3 400 r/min时,最大输出功率为18.30 kW,最大循环热效率为9.51%;系统总热效率相对于原机提高5.74%。     

面向任务的无人侦察机航线规划算法

针对高空长航时无人侦察机航线规划问题,引入图像质量方程来预测待侦察目标的图像质量,设计了一种综合考虑目标成像质量、所受威胁因素以及侦察航线路径长度的无人机航迹性能评价函数作为粒子群的适应度函数,利用粒子群算法求出Pareto解集,通过加权确定Pareto解集中的最优解。仿真结果表明:考虑图像质量因素的无人机侦察航迹规划,能够很好地满足无人机成像侦察任务需求。     

顾氏系统与其他系统在改善舰船用高增压柴油机性能方面的计算比较

以有效压力提高到２．５ＭＰａ的ＭＡＮＢ＆Ｗ６Ｌ５８／６４柴油机为对象，将集配气与供油正时控制于一体的顾氏系统，与改善高增压柴油机低工况性能的其他措施如变截面涡轮、相继涡轮增压及放气系统进行了理论计算和比较．结果表明，顾氏系统在改善舰船用高增压柴油机性能方面优于其他３种方案．     

活塞式航空汽油机增压的模拟研究

为了改善活塞式航空汽油机的高空性能,基于GT-Power软件,建立了活塞式航空汽油机原机和增压机模型,对活塞式航空汽油机进行了原机、一级增压及二级增压模拟研究.研究表明,涡轮增压能有效改善活塞式航空发动机高空性能,一级增压后,该活塞式航空发动机极限工作高度达到海拔7km以上;气动二级增压后,则能达到海拔8～9km,而电控二级增压后,极限工作高度将达到海拔10～11km.     

顾氏系统与其他系统在改善舰船用高增压柴油机性能方面的计…

以有效压力提高到２．５ＭＰａ的ＭＡＮ Ｂ＆Ｗ ６Ｌ５８／６４柴油机为对象，将集配气与供油正时控制于一体的顾氏系统，与改善高增压柴油机低工况性能的其他措施如变截面涡轮、相继涡轮增压及放气系统进行了理论计算和比较。结果表明，顾氏系统在改善舰船用高增压柴油机性能方面优于其他３种方案。     

大功率氢内燃机增压匹配与参数优化

氢内燃机是氢能源利用的有效方式之一,自然吸气的进气道顺序喷射式氢内燃机的功率密度比传统内燃机低,增压中冷技术是提高氢内燃机动力性能的重要手段. 基于一款9.73 L增压CNG发动机,针对采用氢燃料后的增压匹配难点建立了增压氢内燃机仿真模型,在此基础上完成了氢内燃机增压匹配并对压缩比和进气门开启角度进行了优化. 最终的性能预测结果表明:氢内燃机最大扭矩890 N·m,比增压前提升了1倍,增压后有效热效率提升7%~15%,主要排放物NO_x比排放呈降低趋势;参数满足公交车辆对大功率氢内燃机的要求.      

基于遗传算法及Hicks-Henne型

以高空长航时无人机大展弦比机翼的层流翼型为研究对象,在低雷诺数范围内结合遗传算法与N-S方程气动数值解法,依靠计算流体动力学(CFD)计算技术,对翼型进行气动外形优化设计.在基准翼型的基础上,翼型描述采用了基于Hicks-Henne型函数的解析函数线性叠加法,个体以解析函数中的变量组成,通过选择、交叉及变异操作,进行了以高升阻比为目标的优化设计.优化后翼型在低雷诺数条件下的升力系数及升阻比有所提高,证明了利用遗传算法进行层流翼型气动外形优化是可行的.     

浅谈无人机的发展

在21世纪的战争中，无人机将发挥更加重要的作用。长航时无人机、战斗无人机及低成本无人机将成为未来发展的三大趋势。     

电动复合增压对柴油机高海拔性能的影响

受高原环境影响,柴油机燃烧恶化,造成功率降低、油耗增高、有害排放物增多。采用废气涡轮增压能够一定程度改善上述问题,但也存在涡轮响应滞后、超速、喘振、增压效率随着海拔高度的增加而降低等不足。为有效解决上述问题,通过增加一级电动增压器的方法来改善柴油发电机组的高原环境适应性,利用GT-SUITE软件分别构建了某型发电用废气涡轮增压柴油机和电动复合增压的数值仿真模型,分析了电动复合增压技术对发电用柴油机高海拔性能的影响。结果表明,电动复合增压不仅能有效恢复柴油机输出功率和扭矩,海拔5 000 m时,输出功率和扭矩分别提升了57%和92%,还可以有效降低燃油消耗率,海拔4 500 m时的效果最好,减少了原机81%的油耗率。同时,对减少尾气中CO、HC化合物的排放也有一定效果。     

涡轮增压控制系统的原理与正确维护研究

汽车涡轮增压系统是汽车燃料供给和排气系统的重要组成部分,它的好坏直接影响到汽车动力性,经济性,环保性,随着汽车工业的发展,节油,节能,动力,环保成了汽车市场竞争的主要因素,为了提高汽车的动力性和节油功能,形成竞争市场,汽车上安装涡轮增压发动机既带＂T＂发动机就越来越具有竞争力。但汽车涡轮增压器是在高温、高速（每分钟十几万）转下工作,如果操作和维护不当,涡轮增压器就容易损坏,为了保证增压器的正常工作,使其在正常温度下工作,消除涡轮增压器因操作不当和温度过高损坏,因此,经常对它的正确使用和维护十分重要。     

柴油机性能的模糊控制研究

以涡轮增压柴油机电子控制和性能优化为例,讨论了模糊控制和模糊规划在内燃机工程中的应用.在最高爆发压力限制条件下,探讨了模糊规划的求解方法和柴油机性能闭环控制中模糊控制器的设计方法与实机试验结果.     

蒸汽辅助涡轮对增压汽油机瞬态响应特性影响的模拟

为改善废气涡轮增压汽油机加速工况时的瞬态响应特性,提出了蒸汽辅助涡轮增压的方法.基于一款废气涡轮增压汽油机,采用GT-Power软件分别建立并标定了蒸汽辅助涡轮增压与废气涡轮增压的仿真模型.针对该汽油机的常用转速2000r/min,研究了各种蒸汽参数对增压系统及汽油机性能的影响.结果表明,在2000r/min时的加速工况,蒸汽辅助涡轮能使汽油机加速迟滞时间缩短48.0%,加速扭矩提升9.7%.因此,蒸汽辅助涡轮能有效改善增压汽油机的加速性和动力性.     

钻机柴油机二级涡轮增压系统优化与流场分析

以济柴190系列柴油机的真实尺寸和实验数据为依据,对二级涡轮增压器的改造方案进行了分析,确立了二级涡轮增压器连接方案。在GT-Power中建立发动机模型并验证了模型的可靠性,在GT-Power中对二级涡轮增压器进行仿真计算并与原机涡轮增压器进行了对比分析;建立流道模型,设置合适的边界条件对二级涡轮增压系统的内部流场进行分析,分析了原增压器和二级涡轮增压系统的压气端和涡轮端的内部流场分布和运行状况。研究发现新的涡轮增压系统较原机相比的加速性能、动力性能、低转速特性都有提高,相同时间内新增压系统的进气流量更多,使燃油的燃烧更加充分,大大降低了燃油消耗率和废气中氮氧化物的含量。