摘要：优化设计可有效减少对人工设计经验的依赖,改善压气机几何气动性能设计的难度,缩短压气机设计的周期。为克服压气机叶片几何气动性能优化设计中高维、耗时、黑箱三大难题,本文回顾近40年来在压气机气动外形参数化方法、数值计算技术、优化算法三个方面的研究进展;总结了机器学习及数据挖掘、基于不确定性的鲁棒性优化设计理论的研究进展;指明优化设计可探索压气机几何形状最佳气动性能极限,并总结和展望了压气机叶片优化设计方法的发展方向。

摘要：为寻求分流叶片的最佳位置,本文以某跨声速高压比离心叶轮为研究对象,基于自开发带分流叶片离心叶轮参数化造型程序、CFD数值计算、拉丁超立方采样,结合多目标遗传算法进行优化设计。优化结果表明,对于所研究的叶轮,当分流叶片前缘盘侧向主叶片压力面偏置,盖侧以近似相等的偏置量向主叶片吸力面偏置;尾缘略向压力面偏置;并且前缘出现后掠角时为分流叶片的最佳位置。该方案的设计点效率提升1.1%,压比提升0.72%。

摘要：基于有限元分析法研究了增材制造轴流涡轮强度,采用增材制造技术成形了动力端高温轴流涡轮组件并进行超转试验验证。结果表明,增材制造的轴流涡轮变形最大值均出现在叶尖处,涡轮表面最大等效应力值接近GH4251材料的极限屈服强度(830~923 MPa),但仍小于极限抗拉强度(1150~1400 MPa),满足轴流涡轮工作要求。在650℃和涡轮设计转速的115%条件下,涡轮可安全工作5 min,试验后荧光检查及尺寸检查均满足航标要求,证实了增材制造高温合金轴流涡轮技术的可行性。

摘要：针对传统液压拦阻在面对多种类无人机拦阻功能适配性不足的缺点,基于磁流变技术和主动控制技术,提出了一种闭环拦阻装置。运用AMESim搭建了拦阻系统动力学仿真模型,并基于序列二次规划法对拦阻系统结构参数进行了选定,基于选定的参数,对拦阻过程进行动态特性仿真,并对主动控制系统介入前后性能进行比对分析。为了更准确的模拟无人机拦阻过程的动态特性,基于有限段法构建拦阻索,并引入VL Motion构建多学科协同联合仿真。研究结果表明:主动控制介入后挂索瞬间峰值加速度相比加入前下降23%,拦阻距离下降9%,拦阻时间缩短3%,并且在挂索后无人机持续减速的过程中,加入主动控制后无人机加速度变化更加缓和;针对不同质量无人机,基于磁流变技术的主动控制拦阻装置比液压拦阻系统的适配性更好,拦阻距离和拦阻过载更加集中可控。

摘要：针对为燃气涡轮动力装置自主设计的离心式燃油喷嘴开展了试验研究工作,研究了其流量、锥角、粒径特性,以验证燃油喷嘴的性能是否满足设计需求。研究结果表明:流量相比设计值偏小,锥角、粒径满足设计需求。针对出现的问题,提出了离心式喷嘴的改进设计方案。

摘要：针对飞机飞行过程中对机内环境控制要求,为满足飞机环控系统对设定目标的跟踪控制,提出了一种以TMS320F28335为核心的嵌入式控制系统。控制系统采用模糊控制策略实现对典型飞机环境参数——温度、压力的控制。从软、硬件两个方面介绍了该嵌入式控制系统的设计和工作原理,根据系统设计完成了控制器样机研制并进行了地面试验验证。通过试验验证和对试验结果总结分析,证明所设计的控制系统具有较高的工程实践价值。

摘要：针对航空发动机滑油系统中金属屑末在线监测难、检测灵敏度低的现状,基于电磁感应原理,理论推导出了金属屑末通过传感器线圈引起的感应线圈输出电压的表达式,仿真分析了金属颗粒通过传感器时的输出电压,并通过相敏检波(Phase Sensitive Detection, PSD)技术对传感器感应线圈采集到的信号进行解调处理,以提高传感器的采集灵敏度。实验验证了在使用频率为80 kHz、幅值为±10 V的正弦激励信号对13 mm管径进行监测时,传感器对铁磁性金属颗粒的检测灵敏度为80μm,对非铁磁性金属颗粒的检测灵敏度为350μm;为感应式金属屑末传感器的设计提供了理论和技术支持,为航空发动机滑油系统中的金属屑末在线监测提供了技术保障。

摘要：冲压空气涡轮系统(Ram Air Turbine, RAT)是飞机应急能源系统,紧急情况下为飞机提供应急能源,用于飞机的操控。在分析涡轮调速机构原理基础上,建立了涡轮部件调速机构的动力学方程,并在AMESim中建立了涡轮部件仿真模型。分析了RAT液压泵的原理,结合柱塞液压泵调压、卸荷原理,建立了RAT液压泵的动力学方程,并在AMESim中建立RAT液压泵仿真模型。在涡轮部件和RAT液压泵模块基础上,建立液压模式RAT系统仿真模型,分析了液压模式RAT的性能,为液压模式RAT的设计和分析提供了一种方法。

摘要：冲压空气涡轮系统(RAT)是飞机的应急能源设备,在相对气流的作用下为飞机提供应急能源。为研究液压模式RAT启动性能、动态调速新能及应急能源输出特性,分析液压模式RAT工作原理,分别在Motion和AMESim环境中建立液压模式RAT的动力学模型和液压仿真模型。通过构建两模型之间的接口文件,建立了液压模式RAT的联合仿真模型,实现了动力学与液压的联合仿真。仿真结果与理论分析一致,验证了联合仿真方法的可行性,为液压模式RAT的设计和仿真分析提供了一种方法。

摘要：为改善某型空气涡轮起动机的性能,并使其与辅助动力装置的引气特性匹配,采用数值仿真和试验相结合的方法,开展了某型空气涡轮起动机气动性能和流场细节的研究,并完成了导向器和涡轮级叶型优化设计,改型后涡轮流量增大了23.2%,效率提升了3.4%,功率增加了18.0%。数值仿真和试验结果的对比表明,流量整体差别较小,波动范围在±3%以内,均值为0.17%;功率差别最大为2.38%,最小为0.1%,符合性较好。数值仿真结果表明,空气涡轮起动机改型后与辅助动力装置的引气特性线存在共同工作点,实现了两者的匹配工作,改善了辅助动力装置的工作状况。