摘要：通过分析型线参数化系数与结构参数的相关性联系,实现基于型线的参数化改型,从而达到多级导流一体式诱导轮与叶轮性能优化的目的。采用最小二乘法实现叶轮型线拟合,将拟合型线模型的计算流体力学(CFD)仿真结果与原模型的试验结果进行对比,结果表明:仿真结果与原模型试验结果扬程值和效率值误差均小于2%,使用的拟合方法能够实现型线优化。通过分析拟合型线参数化系数与叶轮进出口安装角等的相关性联系,对不同结构参数模型进行型线优化,并对其性能进行仿真对比。结果表明:3组型线模型的内流场整体上正常稳定,其叶轮的各个流道出口和蜗壳隔舌处存在一定范围的低压区,且由于隔舌处漩涡流动的影响使得扩散管出口存在一定区域的高速团。型线3为最优的型线模型,其扬程值与效率值均达到了优化目的,且在设计工况下,其性能提高最为明显。

摘要：以某U型节流槽等压差活门为研究对象,开展了内流场性能数值模拟研究.基于三维建模造型技术对所设计的压差活门进行初步建模,然后采用周期性网格网格单元划分等压差活门的结构化网格;进而通过CFD数值模拟进行了内流场仿真分析,并对不同出口节流开度的等压差活门模型进行了对比研究.内流场状态表明:U型节流槽等压差活门不同流量以及不同出口节流开度下在节流口处由于面积突变,压力梯度变化较大,等压差活门的压降主要集中在此处,且均存在一定范围低速团与二次旋涡流等.仿真结果预测的外特性性能表明:等压差活门的压差在不同流量工况下和相同流量的不同出口节流开度下,压差维持在0.9MPa左右,符合设计要求.且不同出口节流开度下压差变化趋势相似,出口节流开度越大,压差越大,小流量下相应更快.

摘要：针对航空增压离心泵汽蚀问题,给出了一种效率与汽蚀双目标优化设计方法。该方法首先建立离心泵的能量损失和汽蚀余量分目标函数;其次使用遗传算法对速度系数法所设计的离心泵性能参数进行寻优;最后以CFD仿真软件为平台建立离心泵的流道模型,对优化前后离心泵的压力和速度流场进行了仿真分析,并对优化前后离心泵的流量-效率、流量-汽蚀特性进行了对比研究。仿真结果表明:设计点流量下,优化后泵的效率提高了1.2%,必须汽蚀余量降低了12.51%,其他工况均优于优化前,说明该优化设计方法是可行、有效的。

摘要：为研究一体式诱导轮与叶轮航空燃油离心泵的汽蚀特性,对该型离心泵进行了汽蚀特性研究。首先在泵的设计中进行了汽蚀特性理论计算;进而通过CFD软件Pumplinx对该型号泵进行了汽蚀性能数值模拟,研究了最差汽蚀工况下的汽蚀特性;然后针对不同汽蚀余量值给出离心泵不同状态下的气液两相分布;最后对离心泵的流量-临界汽蚀余量曲线进行预测,并与理论计算值、试验数据进行对比。研究表明,当进口压力为0.013177MPa时,一体式诱导轮与叶轮航空燃油离心泵产生临界汽蚀状态,小于技术要求最小进口压力0.0325MPa,因此该泵在其工作范围内不会产生汽蚀现象。不同流量下离心泵理论计算与数值模拟的汽蚀特性曲线与试验数据吻合,满足高汽蚀特性需求。

摘要：针对多变量系统存在不确定性导致的控制性能下降问题,提出了一种基于最优控制律的增广模型参考自适应控制器补偿设计方法。通过采用最优LQR控制律实现系统性能的优化设计从而建立基本控制器,以反馈控制结构为框架,对该最优LQR基本控制器实现增广设计,以改善系统的动态跟踪和抗干扰特性,以双转子航空发动机为对象实现控制器的仿真验证。结果表明:通过增广自适应控制实现了原LQR基本控制器对系统不确定性的跟踪补偿,有效地实现了控制指令跟踪,达到了期望响应性能,控制误差小于0.25%,超调量小于0.5%,且调节时间小于1.5s,符合发动机控制系统技术要求;同时,改善了原基本控制系统在不确定性时的不稳定控制效果,保证了系统一致渐近稳定。

摘要：针对变循环航空发动机存在系统不确定性及外部干扰条件下的多变量输出量跟踪控制器设计问题,给出了一种基于LQR方法的增广模型参考自适应滑模控制方法。首先,将模型进行增广,并通过采用最优LQR方法设计参考模型,向控制器提供参考状态。然后,在状态跟踪滑模控制方法的基础上基于李亚普诺夫函数严格稳定条件推导了系统摄动矩阵上界估计和外部干扰上界估计的自适应律。最后,控制器在不确定性和外部干扰条件下,实现系统跟踪误差渐近为零的目标。以一种带CDFS的双外涵变循环发动机为对象进行控制器仿真验证,结果表明:基于LQR方法的增广模型参考自适应滑模控制方法可解决传统滑模控制方法中需要预先指定参考状态的问题,同时改善了变循环发动机系统不确定性和外部干扰条件下的控制效果,有效实现了对控制指令的跟踪,达到了以下控制效果:不同工况下的稳态控制误差均小于0.1%,系统超调量小于0.5%,调节时间小于1 s,均符合发动机控制系统技术要求。

摘要：随着人口增长及城市化速度不断加快,水资源污染等现象不断加剧,传统的巡查检测手段无法及时有效地发现和解决污水排放和化学污染等问题。为了解决传统巡查措施无法及时发现的水体变化和偷排漏排等痛点问题,同时减轻水质保护人员的工作负担,保障居民用水安全,设计出一款可以用于全天候区域水质巡查的智能水体监测平台。该平台集水质巡护、远程监看、指挥决策和光伏供电等功能于一体,为维护水体安全提供新的监测解决方案。

摘要：研究航空发动机燃油泵优化设计问题,为了提高高转速、大增压条件下航空燃油增压离心泵的性能,根据内流场性能给出了一种航空增压离心泵的设计方法。首先对离心泵的主要结构参数进行设计,然后建立内流场仿真前所需的控制方程,进而采用UG建立离心泵的三维模型,并采用ICEM软件对离心泵的过流部件进行网格划分;最后通过fluent对所设计的离心泵进行了内流场数值仿真分析。仿真计算数据表明,所设计的增压离心泵性能满足设计指标,可以达到预期设计目标。

摘要：由于补偿引入喘振裕度限制,引起发动机推力损失。为了最大程度地提高推力控制系统下的发动机性能,提出了喘振裕度对涡扇发动机推力控制系统影响的研究。针对某型涡扇发动机分段线性化模型建立了推力控制系统,并设计了喘振限制保护器。通过发动机模型数据进行推力-转速的估计值与实际值平衡点实时加权计算,设计了外环推力估计回路,并通过合理的调度逻辑完成推力控制系统的变增益PI控制。仿真结果表明:采用的加权预估方法能够有效地估计推力并跟踪设定的期望推力,实现最大程度的推力损失补偿。对不同高压压气机喘振裕度进行仿真分析,结果表明,整个推力控制系统可以在合理的喘振裕度限制下,保证发动机安全工作且能够实现有效地推力控制。通过在一定范围下调整喘振裕度限制幅度,能够提高发动机推力的响应时间,为后续研究航空发动机喘振裕度限制范围起到了重要作用。

摘要：近海观测网的传输节点由浮标系统、系泊系统和水声通讯系统组成,其中系泊系统对设备的水声通讯能力影响显著。本文考虑北部湾具体海域情况,将系泊系统进行简化,建立锚链的垂直高度相对误差最小为目标的优化匹配的数学模型。通过求解非线性方程组,进行分层变量优化计算。