摘要：针对某种通风方式,对1/6比例的波音747中心翼油箱内的气流分布进行了可视化实验,得到了该油箱内气流分布的详细信息。建立三维数值模型,对不同Re数下的多舱气流分布进行了计算,经与实验结果对比显示二者吻合较好。通过数值模拟得到了各舱的流量分配系数,采用微元段的计算方法得到了各舱氧浓度的分布。对3种不同通风方式下的惰化效果进行了对比研究,提出'最不利舱氧浓度'的概念,认为对多舱油箱进行惰化系统的设计时,这一因素不容忽略。该研究可为多舱油箱惰化工程设计提供相应的支持,为通风系统的优化提供理论依据。

摘要：以低温可控耗氧型催化惰化技术为背景,采用微元计算法,建立了使用混合惰气的油箱气相空间平衡氧浓度数学模型。在考虑燃油温度、载油率、气体组分等因素的情况下,通过模型计算了平衡氧浓度随高度的变化关系,同时与使用富氮气体的油箱进行了对比。研究结果表明:在地面采用混合惰气惰化油箱后,平衡氧浓度随着飞行高度增加而降低,而采用富氮气体惰化的油箱则完全相反。油箱载油率越大,气相空间氧浓度变化幅度越大。燃油温度增加,对采用混合惰气的油箱不利,但是对采用富氮气体的油箱有利。总体而言,使用混合惰气惰化油箱可有效抑制油箱气相空间可燃性随飞行高度而增加的不利趋势,该研究结果可为混合惰气地面惰化和预洗涤技术提供理论基础。

摘要：在考虑到氧逸出条件下,用数值积分的方法建立了多舱油箱燃油冲洗的数学模型。以波音747中心翼油箱为研究对象,对模型进行求解,得到了各舱氧浓度分布随着通风换气次数的变化规律。与已有文献的实验结果和计算结果对比发现,该模型具有较高的计算精度。用该模型研究了不同载油率和不同的通风形式下各舱的惰化效果。结果显示,随着载油率的下降,各舱达到给定氧浓度所需的换气次数增加。改变通风形式,对各舱惰化效果影响显著。提出在对多舱油箱进行冲洗惰化设计时,应将"最不利舱"的因素考虑在内。该研究可为多舱油箱惰化工程设计提供相应的支持,为通风系统的优化提供理论依据。

摘要：燃油箱空余空间氧浓度变化规律的确定是惰化系统的设计基础,但影响燃油箱空余空间氧浓度因素很多,当前人们对于昼夜温度变化这一实际现象还缺少必要的分析计算。为此,以某型飞机中央翼燃油箱为研究对象,依据FAR25适航条款中昼夜温度变化的相关规定,建立理论仿真模型,利用实验数据对模型进行验证,探讨燃油箱空余空间氧浓度与昼夜温度变化之间的对应关系,并分析昼夜温度变化范围、载油率、初始氧浓度、溶解氧析出等因素对燃油箱空余空间氧浓度的影响,提出满足适航条款要求的夜间停机前燃油箱初始氧浓度限值。研究结果表明:昼夜温度的变化范围、载油率、初始氧浓度等因素对燃油箱空余空间氧浓度变化规律影响程度有所不同;停机前燃油箱初始氧浓度限值应该低于最低氧浓度限值0.5%~1%。研究成果将对惰化系统设计、燃油箱可燃性暴露时间计算具有较好的参考价值。

摘要：油箱上部空间平衡氧浓度的确定是设计机载油箱惰性化系统的基础。采用微元段计算方法,在考虑载油量、压力随飞行高度变化、燃油温度和燃油蒸汽压的情况下,建立了油箱上部气相空间平衡氧浓度的数学模型。首先将模型计算结果与文献公布的数据进行了比较,验证了模型的正确性。然后分析了不同因素对平衡氧浓度的影响。研究结果表明:不同燃油的氧氮溶解特性会对平衡氧浓度造成直接影响;平衡氧浓度与载油量有关,且不呈线性关系;燃油温度增加后,平衡氧浓度下降;此外,随着飞行高度增加,由于气相空间总压和氧氮分压下降,燃油的蒸汽压对平衡氧浓度的影响也越大。研究结果将为惰性化气体流量的估算和设计提供一定的理论基础。

摘要：采用微分计算方法,在考虑、不考虑燃油中溶解氧逸出这2种极限情况下,建立了燃油箱气相空间冲洗惰化的数学模型,并用实验数据验证了模型的正确性.以无氧逸出模型为基础,定义了物理意义明确的惰化率、气相体积换气次数和总体积换气次数3个参数,用于简捷描述惰化效果及所需要的冲洗气量.研究结果显示:在无氧逸出模型中,气相体积换气次数及惰化终了时气相空间的含氧量与载油量无关,而总体积换气次数随载油量的增加线性减少;在有氧逸出模型中,由于受从燃油中逸出氧气的影响,气相体积换气次数随载油量增加而急剧上升,而总体积换气次数仍与载油量成反比关系;当载油率相同时,有氧逸出模型的换气次数大于无氧逸出模型的换气次数.在进行实际冲洗惰化设计时,可在这2种模型的计算结果之间选择合适的值来估算富氮气体的流量.

摘要：根据数字全息干涉度量原理搭建了气液质扩散系数测量实验平台,设计并加工了中空不锈钢恒温扩散槽,采用自编程序进行数字图像处理,通过测量298.15 K时0.33 mol/L KCl溶液在水中的质扩散系数验证了实验系统的正确性。实验测量了常压下278.15~343.15 K温度范围内CO_(2)在RP5航空燃油中的质扩散系数。随着温度的增加,CO_(2)在RP5航空燃油中的质扩散系数逐渐增大。不同温度下的质扩散系数可利用Arrhenius方程模型进行拟合,而且质扩散系数理论模型计算与实验测量结果之间的相对误差均小于9.51%。在实际工程应用中,可根据拟合的Arrhenius方程对CO_(2)在RP5航空燃油中的质扩散系数进行准确的预测,实验测量结果为燃油箱惰化系统的优化设计提供了数据支持。

摘要：了解析水及气体溶解逸出对新型催化惰化系统性能影响,可以为系统设计提供借鉴.首先,设计了低温可控耗氧催化惰化系统流程,然后,以油箱中抽吸气体的摩尔流量为基准,推导了流经催化反应器、冷却器前后各气体组分的流量关系,并通过状态方程及气体平衡溶解关系,确定油箱气相空间各气体浓度变化.另外,在燃油中有、无气体溶解逸出情况下,研究了风机流量、载油率两个关键参数对系统中产水及冷却性能的影响.研究结果表明:油箱气相空间的氧浓度随惰化的进行逐渐降低,水蒸气摩尔分数随惰化时间逐渐增加但增长速率逐渐变缓;催化反应器和冷却器所需的冷却功率、催化反应器出口气体的相对湿度、冷却器中析出的液态水量均随时间逐渐降低;另外,燃油中氧气、氮气、二氧化碳等气体的溶解逸出对系统性能影响较大,并且考虑水析出时,冷却器中所需的冷却气体量较不考虑水析出时要高约33%.因此今后在设计催化惰化系统时,燃油中气体的溶解逸出及液态水析出对惰化系统性能影响均不容忽略.

摘要：以油箱出口气体的摩尔流量为基准,推导了流经催化反应器、冷却器前后各气体组分的摩尔流量关系,建立了耗氧型惰化系统的数学模型。研究了环境温度对系统中"水"性能的影响。结果表明:随着惰化的进行,油箱上部水蒸气占比逐渐增加,而冷却气体量、反应器出口相对湿度及中除水量逐渐降低;液态水析出对冷却气体量影响巨大,不能忽略;另外,系统中水的生成与析出与环境温度相关,且环境温度越低,油箱水蒸气体积分数上升越慢,但系统需要的冷却空气量越多且析出的液态水量越大,如环境温度为0℃时,冷却器中所需冷却气体量分别约为20、40℃时的1.11倍、1.26倍。因此在设计耗氧型惰化系统时,应充分考虑温度变化对水的生成与析出的影响。

摘要：为了使内啮合压缩机的材料选择准确、摩擦功耗减小、运行可靠性提高等,采用线弹性理论,在分别考虑缸体与外转子无间隙和有间隙的2种情况下,建立了齿面接触力计算的数学模型,该模型比有限元方法求解简单,并可得到接触力随转角的变化关系,特别是易于根据计算得到的结果合理设计和优化型线参数.研究结果表明:间隙会在很大程度上影响接触力的大小和变化规律;有间隙模型所得到的接触力数值比无间隙模型大10倍以上.考虑到实际转子压缩机中外转子和缸体之间不可避免地存在间隙,因此有间隙模型更接近于实际情况,而且在设计该压缩机时宜采用有间隙模型.