激波诱燃冲压发动机关键技术研究

激波诱燃冲压发动机作为未来吸气式高超声速飞行器最理想的动力系统之一, 能有效弥补超燃冲压发动机与机身一体化设计所带来的缺点, 缩短燃烧室长度, 减轻发动机结构重量, 在宽飞行马赫数范围内保持较好性能. 对激波诱燃冲压发动机基本原理进行阐述的基础上, 指出了发展这种新型推进系统的关键技术, 并就关键技术的研究现状做了比较详细的综述, 对国内在这方面的研究思路提出了建议.     

水煤浆供给泵磨损及排放性能研究

针对发动机上燃烧水煤浆内部磨损问题,运用缝隙流理论和高压油膜理论,设计一种新型喷水煤浆泵.分析了泵的润滑,并对原有的喷油泵及新型喷水煤浆泵喷射水煤浆后的柱塞偶件电子扫描照片进行对比,新型喷水煤浆泵柱塞偶件磨损明显减轻.在使用新型喷水煤浆泵基础上进行燃烧试验.研究表明:燃烧水煤浆和燃烧柴油相比,NOX排放下降明显,是燃烧柴油的20%;烟度排放略有下降;硫化物排放略有增加     

微型旋转摆式发动机性能影响因素分析

针对一种新型差速式、无停顿旋转摆式发动机开展研究,建立MATLAB环境下较为完善的热力学仿真模型,计算结果表明:缩短燃烧持续时间有利于提升发动机性能;泄漏和传热是影响发动机性能的两个主要因素,低频运行时泄漏影响较大,高频运行时传热因素更敏感;发动机效率及功率随间隙尺寸增大而降低,当泄漏间隙一定、频率增大时,效率及功率随之会先增加后减小.考虑泄漏、传热影响后,若泄漏间隙控制在20μm,工作频率50 Hz时发动机达到最大热效率为17.36%,工作频率100 Hz时发动机达到最大功率为2121.2 W.较之微小尺寸级的百瓦级微型热机,微型旋转摆式发动机性能优势明显.     

非等容多腔微型摆式发动机的带回热混合动力循环特性分析

常规微型摆式发动机效率低下、功率不足,针对这一缺陷,提出一种适于微型摆式发动机的可回热新型混合动力循环,研究表明,其热力特性能够显著改善发动机性能.首先改进摆式发动机为非等容多腔结构,在混合动力循环作用下,发动机与螺旋式回热器实现了理论联合运转,通过回收排气余热和抑制热泄漏两个途径提升整机效率.发动机稳态工作过程仿真结果表明,以不带回热的新型混合动力循环运行的微型摆式发动机,其热力性能较单一循环发动机具有明显优势;考虑泄漏效应后,混合循环由两个独立的四冲循环与两个独立的二冲循环构成,且发生泄漏的两相邻腔室必属不同循环,二者热力特性具有明显差异.应用该回热技术后,微型摆式发动机性能得到了大幅提升,其中四冲腔室热效率相对提升达45.31%,整机效率亦相对提升了14.09%.该数值模拟结果从原理上初步证明了该技术的可行性与先进性,对于促进微型热机的发展具有重大现实意义.     

近十年中国无铅钎料研究进展

针对近十年中国研究者关于新型无铅钎料研究问题,评述了无铅钎料的研究进展及发展趋势.首先分析了不同无铅钎料的特性,探讨合金化、颗粒强化以及纳米化在新型无铅钎料研究中的作用.其次探讨无铅钎料辅助钎剂的作用以及新型钎剂的研究进展.再次阐述了无铅钎料的在电子工业中的应用情况,探讨其可靠性.最后针对无铅钎料的未来发展进行展望,分析其研究与应用过程中存在的问题及解决办法,为新型无铅钎料的进一步研究提供理论支撑.     

同轴并联混合动力系统模式切换控制研究

同轴并联混合动力系统在低速运行工况下发动机怠速停机对于提升整车节油率有显著的作用,然而由于同轴并联混合动力系统的自身结构特性,当系统由纯电模式切换至混合动力模式过程中,发动机需要开启并通过离合器的接合介入动力系统,这一过程中存在的电机起动发动机及离合器接合控制问题一直是混合动力控制领域研究的热点问题.针对上述模式切换控制问题,本文建立了同轴并联混合动力系统传动系模型及干式离合器及其执行机构的数学模型,考虑模式切换过程的平顺性与混合动力系统的传动效率,并结合发动机起动阻力矩及系统负载转矩的瞬态不确定性,提出了一种同轴并联混合动力系统模式切换控制方法:首先采用H∞鲁棒控制理论设计出满足约束条件且性能指标较优的离合器接合速度轨迹,然后将离合器接合速度轨迹转化成执行电机转速期望曲线,设计直流电机转速跟踪PID控制器实现离合器的快速平滑接合,然后对所提出控制方法在急加速、缓加速、不同发动机内阻以及不同车辆负载工况下的离合接合过程的仿真对比,最后利用控制器自动代码生成技术对所提出方法进行了试验验证.结果表明,所提出的控制方法可以实现混合动力系统平滑快速的模式切换过程,且整车的纵向冲击度控制在一定约束范围内,使得系统模式切换平顺性得到了保障,从而为整车模式切换控制策略设计提供理论基础.     

开放域静态电磁场问题数值解的渐近边界条件技术研究

基于电势的多极展开理论, 对开放域静态电磁场问题数值解的渐近边界条件(ABC)技术的近似实质给出了解释, 揭示了传统高阶ABC的缺陷, 提出了建立新型高阶ABC的概念和相应的表达式. 数值例题表明了新型高阶ABC的优点.     

基于等效源法的近场声全息技术

在基于分布源边界点法的近场声全息技术的基础上, 提出了一种新型的基于等效源法的近场声全息技术. 首先给出了严格的理论推导, 并对重建过程的误差敏感性、多源声场和半自由声场重建等问题进行了分析, 给出了相应的解决办法. 随后通过实验研究, 验证了所提出方法的可行性和准确性.     

一种基于自适应神经网络的航空发动机故障诊断方法

航空发动机在使用过程中,气路部件的性能不可避免地发生了蜕化,相应的故障诊断技术对发动机的健康管理系统具有重要意义.本文针对发动机在设计点的非线性部件级模型,借助PCC(Pearson correlation coefficient)相关分析方法,对神经网络的输入参数和输出参数的选取方式进行了优化.以前馈型神经网络为基础,针对常规BP(back propagation)神经网络收敛速度不稳定、且容易陷入极小值的缺陷,设计了一种新的自适应神经网络,准确估计了发动机部件的蜕化情况.这种算法融合了比例因子和动量因子,改善了网络的学习速率,提高了神经网络置信度和对发动机模型参数的泛化能力.结果表明,本文设计的自适应神经网络的精度优于常规BP神经网络,并且在训练样本数较少时,依然能够通过训练得到理想的网络,保证发动机健康参数的故障检测具有较高精度.     

轮胎滚动溅水与垂直入水相似性分析

飞机在积水跑道上滑跑时,轮胎溅起的水可能进入发动机,导致发动机出现掉转、喘振甚至熄火等现象.以往对机轮溅水问题的研究主要采用全机溅水试验的方法,这样的试验价格昂贵,且得到的有效数据有限.首先,通过对轮胎溅水机理的分析,根据流动相似理论以及切片法思想,阐述了轮胎滚动溅水与垂直入水的相似性.然后,使用LS-DYNA商业软件分别建立了基于SPH-FEM耦合方法的弹性带翻边轮胎滚动溅水与垂直入水模型,根据数值计算结果分析了两系统中侧向喷溅的形成机理,并对比了两种侧向喷溅的正视溅水形态、溅水速度以及翻边的作用效果.结果表明,当两系统中轮胎速度存在一定对应关系时,两种侧向喷溅的正视形态存在相似性.最后,根据这种相似性提出了采用轮胎垂直入水试验研究机轮溅水形态的新方法,为该问题的研究提供了新的思路.