摘要：This paper discusses the influence of various volute designs on volute overall performance for a certain centrifu- gal compressor with both vaned and vaneless diffuser. Firstly, based on a free vortex flow pattern and the assumption of a circumferentially uniform flow at the design condition, a corrected method for volute design is adopted. By means of this method, corresponding to five geometric parameters affecting the volute overall performance, ten volute cases are designed. Secondly, the numerical simulation is employed and the detailed flow field and losses in different volutes with different geometric parameters are analyzed. The numerical investigation reveals that in all of the five geometric parameters, the radial location of the cross-section has the strongest influence on the performance of the volute. The non-uniform volute inlet formed by the upward vaned diffuser outlet flow is another important factor. Finally a relatively better value of D1/D2 is concluded.

摘要：二次空气系统是燃气轮机的重要组成部分之一,其可靠性和抽气性能对循环效率具有十分重要的影响。外部抽气管路从压气机不同部位抽出气体,通过旁路注入透平为其提供冷却,同时还承担着轴承室、透平盘的冷却及封严等职责。鉴于二次空气系统和主流之间的复杂相互作用,采用实际复杂管路模型进行三维仿真计算和方案优化成本太大。为了节约设计成本,本文提出了一种模块化二次空气系统分析方法,采用西门子AMEsim一维管路模型,对燃气轮机外部抽气管路的流动特性、损失特性以及防喘放气时的响应特性分别进行了研究。结果表明,不同管路出口数量会对抽气损失有较大影响,另外阀门开度很大程度上决定了响应效果。

摘要：为评估叶片非轴对称安装角分布对压气机气动性能的影响,发展了一种基于非嵌入式多项式混沌法的不确定性量化方法。对具有非轴对称安装角的8通道高压压气机转子气动性能进行了不确定性量化分析,将转子性能变化定量地归因于安装角平均值变化和非均匀性的影响。结果表明,设计点处质量流量和等熵效率主要受到安装角非均匀性影响,占比分别达到65.6%和71.8%,压比则均等地受安装角平均值和非均匀性的影响。在小流量点,安装角非均匀性主要导致了质量流量和总压比的减小,占比分别达到88.2%和66.2%,等熵效率则均等地受安装角平均值和非均匀性的影响。等熵效率径向分布表明,20%以下叶高的等熵效率不确定性主要由安装角平均值变化引入,而30%左右叶高的等熵效率主要受非均匀性影响。对极端方案的性能及流场分析表明,在小流量下非轴对称安装角分布主要影响50%叶高以下的叶片等熵效率分布情况。

摘要：为了实现对压气机叶片的优化,提出了一种基于曲率分布控制的前缘造型方法,实现了对叶型前缘曲率的直接、精确控制。将该造型方法应用于某工业级压气机的可控扩散叶型(CDA)上,通过数值仿真方法计算了叶型在设计来流马赫数下的全攻角工况性能。结果显示增加前缘曲率能有效拓宽许用攻角范围,减小尖峰扩散因子,在相同攻角下能削弱前缘吸力峰,抑制甚至消除前缘分离泡,避免提前转捩的发生。同时,调整曲率分布使其在靠近前缘点处尽可能"饱满"、减缓曲率下降速度,也有同样的效果。理论分析发现前缘曲率通过调整静压分布影响边界层发展起始流态,从而影响叶型性能。设计前缘几何形状时需要确保曲率连续性,调整曲率分布以减小前缘吸力峰的强度,避免分离诱导转捩的出现。

摘要：为了给高压压气机叶片全工况的工程设计和加工制造提供借鉴,进行了多案例的单通道和8通道定常及非定常数值模拟,探究了设计点和非设计点工况下安装角非轴对称布局对压气机性能的影响。研究结果表明:非轴对称安装角方案在设计点工况下性能参数相较于均匀安装角降低,且在近堵点时流量的分散度更大。非轴对称安装角使得叶片表面压力系数波动较大,导致转子效率下降明显。在均匀安装角偏差小但标准差大的非轴对称安装角典型方案中,由于其通道中存在较原型偏离大的安装角叶片,从而使得大流量点工况下48%~82%叶高流动分离,降低了出口气流角和效率。在近失速点,该典型方案在轮毂处角区分离较原型明显增强,在10%叶高处扩散因子较原型高负荷设计高出了0.72%,导致了失速裕度减小。

摘要：为了量化轴流压气机叶片几何多种类加工公差对气动性能的综合影响,采用多种类几何加工公差的叶片三维模型构造方法,在设计点工况下,对压气机级样本进行三维计算流体力学数值模拟,并对样本叶片计算结果进行不确定性量化和敏感性分析.选择效率最高和最低的两个典型叶片几何误差案例,研究几何误差对出口流场的影响.结果表明:当压气机级处于设计工作状态时,全部位置度、扭转度和轮廓度公差范围内的叶片几何加工误差对样本叶片的质量流量、总压比、等熵效率、轴向推力和转矩等气动性能参数的平均影响可以忽略;转子叶片转矩的相对变化最大范围为-2.90%~2.30%.压气机级的质量流量和总压比对转子叶片各截面的扭转度公差敏感性最强,等熵效率则由转子叶片叶中截面扭转度、轴向位置度以及叶根截面的轴、周向位置度决定.几何误差的综合作用导致两案例转子叶片的等熵效率较原型的最大相对误差分别为+0.31%和-0.46%.转子叶片出口截面的径向相对总压损失和出口熵云图分布显示,典型几何误差对叶片通道内气流的流通和增压能力均有影响.

摘要：针对机载燃油泵故障数据少、诊断方法效率低、成本高等问题,研制了机载燃油转输系统实验平台,提出了一种基于小波包和进化支持向量机的机载燃油泵故障诊断方法。该方法依据机载燃油转输系统实验平台获取的振动传感器信号与压力传感器信号,利用小波包理论对振动信号进行分解,以不同频段信号的能量值作为特征参数,并结合出口压力信号均值构造故障特征向量。然后,将基于遗传算法的支持向量机作为分类模型,以得到的故障特征向量训练并验证该分类模型。试验结果表明,方法一方面能够提高故障分类准确率,另一方面能够优化传感器的设计,即只安装一个压力传感器与一个特定方向的振动传感器即可对机载燃油泵的多故障诊断率达100%。

摘要：针对实际复杂系统测试与诊断时存在虚警和漏检的情况问题,提出在不可靠测试条件下,基于模拟退火粒子群(SA-PSO)算法的测试点优化方法。首先综合考虑不可靠测试条件下测试点的故障检测能力、故障隔离能力及结果信任度设计了评价测试点性能的启发函数;然后,将该启发函数与测试费用最小原则相结合,并根据测试性指标的要求,构建确保测试点最优的适应度函数;最后,设计基于模拟退火粒子群算法的不可靠测试点优化步骤,并用阿波罗发射系统实例验证了该算法的优越性。结果表明SA-PSO算法能够在满足测试性指标的要求下获得最小测试费用的测试点集,其故障检测率、隔离率都优于贪婪算法及遗传算法。

摘要：针对复杂系统故障诊断中诊断精度低、虚警率高的问题,进行了不可靠测试条件下基于Rollout算法的诊断策略优化方法研究。建立综合考虑测试点的故障检测能力、信息量、测试费用以及测试结果信任度的启发函数,利用Rollout算法生成诊断策略,最后用阿波罗检测系统实例验证了该算法的优越性。理论和实验表明,Rollout算法的平均测试费用低于贪婪算法,而且计算时间在可接受范围内,因此可用于测试不可靠条件下的诊断策略设计。

摘要：Higher requirements for the accuracy of relevant models are put throughout the transformation and upgrade of the iron and steel sector to intelligent *** has been difficult to meet the needs of the field with the usual prediction model of mechanical properties of hotrolled *** data and difficult parameter adjustment limit deep learning models based on multi-layer networks in practical applications;besides,the limited discrete process parameters used make it impossible to effectively depict the actual strip processing *** order to solve these problems,this research proposed a new sampling approach for mechanical characteristics input data of hot-rolled strip based on the multi-grained cascade forest(gcForest)*** to the characteristics of complex process flow and abnormal sensitivity of process path and parameters to product quality in the hot-rolled strip production,a three-dimensional continuous time series process data sampling method based on time-temperature-deformation was *** basic information of strip steel(chemical composition and typical process parameters)is fused with the local process information collected by multi-grained scanning,so that the next link’s input has both local and global ***,in the multi-grained scanning structure,a sub sampling scheme with a variable window was designed,so that input data with different dimensions can get output characteristics of the same dimension after passing through the multi-grained scanning structure,allowing the cascade forest structure to be trained ***,actual production data of three steel grades was used to conduct the experimental *** results revealed that the gcForest-based mechanical property prediction model outperforms the competition in terms of comprehensive performance,ease of parameter adjustment,and ability to sustain high prediction accuracy with fewer samples.