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基于Fluent的民机中央油箱热分析仿真及可燃性评估
1
作者 陈农田 苏清宇 +1 位作者 张玉城 李琳琳 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第12期1754-1758,共5页
燃油箱作为适航安全的重点关注对象,其可燃性是影响飞机飞行安全的重要因素。为探究未采用可燃性降低措施的某飞机中央油箱在特定飞行包线下的可燃性,考虑飞行过程中燃油消耗情况,建立中央油箱传热模型和两相流模型,对燃油温度传热过程... 燃油箱作为适航安全的重点关注对象,其可燃性是影响飞机飞行安全的重要因素。为探究未采用可燃性降低措施的某飞机中央油箱在特定飞行包线下的可燃性,考虑飞行过程中燃油消耗情况,建立中央油箱传热模型和两相流模型,对燃油温度传热过程进行三维仿真,并将仿真数据与飞行试验数据进行对比,以验证模型的准确性和仿真结果的可信性。根据RP-3燃油的可燃温度界限计算油箱的可燃性暴露时间,并根据相关适航标准规定的可燃性暴露时间对机身油箱进行可燃性评估。结果表明:仿真的燃油温度数据与飞行试验数据误差较小,最大相对误差不超过10.24%,可信度高。在选定的飞行阶段时间计算域下,机身油箱的可燃性暴露时间为76.7%,油箱可燃性风险极高。因此,加强对燃油温度的监控以及对机身油箱采取可燃性降低措施至关重要。 展开更多
关键词 机身油箱 传热模型 两相流模型 三维仿真 可燃性评估
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航空燃油齿轮泵泵壳扫膛方位的理论预测及实验研究
2
作者 王建森 雷震宇 +3 位作者 司国雷 陈君辉 周焱 李涛涛 《机床与液压》 北大核心 2025年第2期119-124,164,共7页
泵在出厂前通常会采用跑合扫膛工艺来改善燃油齿轮泵的径向密封性,以提高泵的容积效率,但扫膛产生的金属切屑为泵的装机使用带来了安全隐患,为了探索新的可行结构及工艺,需准确预测泵壳内壁扫膛的方位。以某型航空燃油齿轮泵为对象,将... 泵在出厂前通常会采用跑合扫膛工艺来改善燃油齿轮泵的径向密封性,以提高泵的容积效率,但扫膛产生的金属切屑为泵的装机使用带来了安全隐患,为了探索新的可行结构及工艺,需准确预测泵壳内壁扫膛的方位。以某型航空燃油齿轮泵为对象,将每一个齿轮齿槽视为独立可变容腔,以啮合线及密封线为界对啮合区齿槽进行等压区划分,采用集总参数法建立各容腔的压力瞬态方程,进而推导主从动齿轮所受径向力与容腔压力的关系式,计算得到齿槽压力、齿轮所受径向力的大小及方向随齿轮转角的变化规律,并对比理论计算及泵壳扫膛实验检测结果。结果表明:泵壳内壁扫膛的方位与主、从动齿轮所受径向力的方位一致性良好,验证了模型及计算方法的有效性,可为后续泵壳的改进提供理论依据。 展开更多
关键词 航空燃油齿轮泵 扫膛方位 集总参数法 径向力
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基于粒子群算法燃油齿轮泵多目标优化设计 被引量：2
3
作者 王建森 李文宣 +3 位作者 司国雷 陈君辉 杨广胜 魏列江 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期150-155,共6页
针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标,为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求,以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标,以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量,并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型,... 针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标,为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求,以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标,以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量,并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型,利用粒子群多目标优化算法进行寻优计算;绘制了优化目标对应的Pareto曲线,从中选出了一组满足设计要求的齿轮参数。并利用计算流体力学方法对该参数下的齿轮泵内部流场参数分布及瞬时几何流量特性进行了模拟分析,验证了所提方案的可行性。最后,完成了样机的加工制造及性能测试。结果表明:泵的实际输出流量与理论流量的一致性好,验证了优化模型及设计方法的可行性,为后续燃油齿轮泵进一步改进定型奠定了基础。 展开更多
关键词 燃油齿轮泵 多目标优化 流量脉动率 齿轮泵体积 粒子群算法
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航空发动机燃油泵动静压滑动轴承润滑特性与参数影响分析 被引量：3
4
作者 符江锋 仲世杰 +2 位作者 罗康 刘显为 魏士杰 《推进技术》 北大核心 2025年第1期237-252,共16页
航空发动机燃油齿轮泵的滑动轴承长期工作在高温、高压和低黏介质极端工况下,极易诱发润滑失效,其润滑性能演变规律尚未完全探明。本文通过建立动静压混合润滑条件下燃油泵滑动轴承流体润滑模型,采用超声测量原理测试了燃油泵真实服役... 航空发动机燃油齿轮泵的滑动轴承长期工作在高温、高压和低黏介质极端工况下,极易诱发润滑失效,其润滑性能演变规律尚未完全探明。本文通过建立动静压混合润滑条件下燃油泵滑动轴承流体润滑模型,采用超声测量原理测试了燃油泵真实服役工况下的油膜厚度,验证了多个载荷条件滑动轴承润滑模型的油膜厚度计算准确性。最后,基于试验验证的润滑计算模型,研究了宽径比、偏心率和油槽位置对轴承润滑性能的影响规律。研究结果表明:计算的油膜厚度随工况变化规律与试验测点十分吻合,两者的平均计算误差为2.3%,此外,燃油泵负载增大会使得油膜的最小厚度向进口油槽处偏转,进而导致动压能力减弱,轴承在大负载工况的承载能力主要由静压提供。宽径比B/D由0.4增大至1.2时,会导致油膜温度沿周向降低1.2℃,而沿轴向升高0.5℃,偏心率增大会导致油膜厚度变小,混合润滑轴承中间截面处的动压提升0.43 MPa,设计滑动轴承的油槽位置应开在收敛楔形结构前端或者开扩楔形结构处,能提升轴承承载性能。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油齿轮泵 滑动轴承 润滑 油膜测试
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面向eVTOL/eSTOL的分布式动力能源系统高精度建模与仿真 被引量：2
5
作者 孙三亚 邵壮 +2 位作者 周洲 王科雷 宗嘉 《航空学报》 北大核心 2025年第15期82-102,共21页
围绕电动垂直起降飞行器(eVTOL)/电动短距起降飞行器(eSTOL)等分布式电推进飞行器功率负载变化剧烈、复杂输电系统损耗大等带来的动力能源系统难以准确评估的问题,提出一种适用于无人机全飞行过程的高精度动力能源系统建模评估方法。建... 围绕电动垂直起降飞行器(eVTOL)/电动短距起降飞行器(eSTOL)等分布式电推进飞行器功率负载变化剧烈、复杂输电系统损耗大等带来的动力能源系统难以准确评估的问题,提出一种适用于无人机全飞行过程的高精度动力能源系统建模评估方法。建立了基于二阶RC(由电阻R、电容C并联构成的电路单元)电路模型的能源系统模型,结合电池放电实验数据通过粒子群算法辨识获取模型关键参数,构建了包括螺旋桨、电机、电调、输电线缆的推进系统模型;基于隐函数方程组搭建了适用于全过程高精度模型的无人机动力能源系统工作状态计算框架,与实验数据进行对比验证;针对某项目的分布式电推进无人机开展动力能源系统仿真评估,完成了输电线缆布局优化设计。结果显示,能源系统的电压预测误差、系统状态计算框架误差均小于2%,模型可准确反映全飞行过程各部件工作状态变化,优化后的输电线缆布局电压损失减少了17.2%,平均功率损失减少了16.36%,验证了本方法的准确性、有效性。 展开更多
关键词 分布式电推进 动力能源系统建模 二阶RC模型 工作状态计算框架 输电线缆布局优化
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基于沟槽涵道的大桨涵间隙涵道螺旋桨悬停效率改进设计 被引量：1
6
作者 胡峪 张学鹏 +2 位作者 王强 罗子牛 王国强 《航空动力学报》 北大核心 2025年第3期123-134,共12页
为提高涵道螺旋桨气动效率,需要很小桨涵间隙,导致加工和使用维护成本大幅增加。为此基于沟槽涵道构型,研究大桨涵间隙时改进效率的方法。基于雷诺平均NS方程和MRF方法展开计算研究。首先基于常规无沟槽涵道构型开展分析,当间隙比从1倍... 为提高涵道螺旋桨气动效率,需要很小桨涵间隙,导致加工和使用维护成本大幅增加。为此基于沟槽涵道构型,研究大桨涵间隙时改进效率的方法。基于雷诺平均NS方程和MRF方法展开计算研究。首先基于常规无沟槽涵道构型开展分析,当间隙比从1倍基准间隙比增大到4倍时,悬停效率下降超25%,桨涵间隙增加导致效率显著下降。其次基于沟槽涵道构型开展分析,发现桨尖位置和沟槽外形是决定悬停效率的关键变量。通过向沟槽内适当延伸桨尖,可以在间隙比为6.7倍基准间隙比时,悬停效率无明显下降,若采用圆形沟槽,则间隙比为2倍基准间隙比时,悬停效率反而提高5.2%,最终通过测力试验验证,证明沟槽涵道构型可在大桨涵间隙时改进气动效率,降低加工和使用维护成本。 展开更多
关键词 涵道螺旋桨 沟槽涵道 桨涵间隙 悬停效率 多参考系模型
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航空燃油管路焊缝分区域建模及其对管路力学特性影响研究
7
作者 郭长虹 狄梦然 +2 位作者 宫瀚文 权凌霄 李斌 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期1916-1924,共9页
飞机燃油管路包含弯管、分支管和焊缝等多种结构,在外部载荷及内部流体耦合作用下表现出复杂的流固耦合力学行为。通过金相检测和微拉伸试验获取了焊接区域的微观结构参数,构建出具有不同局部结构的高精度燃油焊接管路有限元模型。模态... 飞机燃油管路包含弯管、分支管和焊缝等多种结构,在外部载荷及内部流体耦合作用下表现出复杂的流固耦合力学行为。通过金相检测和微拉伸试验获取了焊接区域的微观结构参数,构建出具有不同局部结构的高精度燃油焊接管路有限元模型。模态试验结果表明,试验与仿真误差小于10%,验证了建模和仿真的准确性。针对不同分支管弯曲半径及不同管径比开展其对管路力学特性影响研究,发现增大弯曲半径和管径比有助于使管路内流速场和压力场分布更加均匀,固有频率会随弯曲半径的增大而降低;当弯曲半径减小但管径比增大时,随机振动应力峰值下降。采用对焊缝精确建模的燃油管路模型,剖析局部结构对管路力学特性的影响,可为管路设计和优化提供依据。 展开更多
关键词 相贯焊接燃油管路 精细化建模 局部结构 流固耦合振动 力学特性 模态试验
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高恢复压力激光器激射腔仿真优化及试验
8
作者 李金雪 魏士杰 +1 位作者 邱雄飞 颜飞雪 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期4-7,共4页
利用已有的激光器试车台进行了不同质量流率的DF激光器恢复压力试验。当质量流率达到2.475 g·s^(-1)·cm^(-2)时,注入副气流D_(2)及H_(e)后激射腔压力异常升高,激射腔内部存在热堵。建立DF激光器激射腔与扩压器仿真分析模型,结... 利用已有的激光器试车台进行了不同质量流率的DF激光器恢复压力试验。当质量流率达到2.475 g·s^(-1)·cm^(-2)时,注入副气流D_(2)及H_(e)后激射腔压力异常升高,激射腔内部存在热堵。建立DF激光器激射腔与扩压器仿真分析模型,结合DF激光器反应机理,对有无热反应的激射腔及扩压器通道的流场进行了仿真分析。分析结果显示,不考虑热反应的激射腔内部流场通畅、考虑真实气体反应放热效应时,激射腔内静压迅速抬升,出现热堵,且热堵现象集中在激射腔入口段,与试验结果吻合。根据仿真分析结果,优化了激射腔设计,进行了DF激光器试验研究。结果显示,优化后的激射腔热堵问题得到解决,质量流率2.475 g·s^(-1)·cm^(-2)时,激光器实现了背压22 kPa直排。 展开更多
关键词 激射腔 质量流率 热堵 扩压器
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高速湿式永磁无刷直流电机多目标优化设计
9
作者 高天雄 杨柳 +3 位作者 姚旭东 肖守文 艾超 孔祥东 《机械工程学报》 北大核心 2025年第20期339-348,共10页
为同时优化高转速下湿式永磁无刷直流电机(Wet permanent magnet brushless DC motor,WPMBLDC)电磁特性和黏滞摩擦损耗,以一台8极12槽湿式永磁无刷直流电机作为研究对象,采用有限元法对电机电磁性能和内部流场特性进行研究。以电机空载... 为同时优化高转速下湿式永磁无刷直流电机(Wet permanent magnet brushless DC motor,WPMBLDC)电磁特性和黏滞摩擦损耗,以一台8极12槽湿式永磁无刷直流电机作为研究对象,采用有限元法对电机电磁性能和内部流场特性进行研究。以电机空载反电动势不能超过250 V,降低空载齿槽转矩峰值,输出转矩波动和黏滞摩擦损耗,提升平均输出转矩为目标,采用进化算法,分析定子槽结构参数、电枢直径、气隙宽度、极弧系数、永磁体厚度对湿式电机电磁特性和黏滞摩擦损耗的敏感性和影响规律,并进行优化和试验验证。结果表明,气隙宽度、槽口开度、极弧系数是影响湿式电机电磁特性的显著因素;槽口开度、转子外径是影响湿式电机黏滞摩擦损耗显著因素;优化后的齿槽转矩峰值降低了48.23%,平均转矩提升了53.5%,转矩波动降低了16.11%,黏滞摩擦损耗降低了14.8%,优化效果较为显著。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 湿式电机 电磁特性 敏感性分析 多目标优化 黏滞摩擦损耗
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耗氧型催化惰化系统整体式反应器性能研究
10
作者 郭晨阳 刘祎 +3 位作者 刘豪正 王俊杰 高经诚 冯诗愚 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3547-3554,共8页
对Pd/γ-Al_(2)O_(3)催化剂进行了实验测量,拟合得到了其反应动力学方程,建立了整体式反应器二维瞬态模型,并采用Modelica语言编程求解,开展动态性能仿真,分析了耗氧型惰化系统中飞温和催化剂高温失活现象对整体式反应器性能的影响,研... 对Pd/γ-Al_(2)O_(3)催化剂进行了实验测量,拟合得到了其反应动力学方程,建立了整体式反应器二维瞬态模型,并采用Modelica语言编程求解,开展动态性能仿真,分析了耗氧型惰化系统中飞温和催化剂高温失活现象对整体式反应器性能的影响,研究了飞行过程中氧气体积分数变化对反应器的影响。研究结果表明:壁面冷却可有效降低飞温现象,但同时会降低反应器催化效率。飞温现象导致的催化剂涂层不可逆失活发生在反应最剧烈的反应器出口侧壁面上,小面积的失活会导致催化效率降低80%。飞机爬升阶段油箱内的氧浓度增加可有效提升反应器内的燃油蒸汽转化率,但也需要避免高氧浓度对反应器涂层加速失活的影响。 展开更多
关键词 催化燃烧 反应器 燃油系统 惰化系统 催化剂失活
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某型航空燃油齿轮泵流固耦合分析与试验研究
11
作者 王建森 田世荣 +1 位作者 司国雷 陈君辉 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期124-131,共8页
针对理论计算难以获得外啮合齿轮泵齿轮副变形对泵壳扫膛的问题,利用PumpLinx和ABAQUS进行联合仿真,建立燃油齿轮泵单向流固耦合模型。计算燃油泵齿轮所受径向力及随齿轮转角的变化规律,得到齿轮副在压力载荷和啮合力作用下的力学特性变... 针对理论计算难以获得外啮合齿轮泵齿轮副变形对泵壳扫膛的问题,利用PumpLinx和ABAQUS进行联合仿真,建立燃油齿轮泵单向流固耦合模型。计算燃油泵齿轮所受径向力及随齿轮转角的变化规律,得到齿轮副在压力载荷和啮合力作用下的力学特性变化,并研究流固耦合作用对齿轮副的变形分布影响。结果表明:流场仿真以及泵壳内壁扫膛的方位与主、从动齿轮所受径向力的方位一致性良好;流固耦合作用对齿轮结构产生较大影响,最大变形均发生在齿轮齿顶中间位置,且计算所得最大扫膛深度与实测平均值大致相同,验证了该模型及计算方法的有效性。 展开更多
关键词 齿轮泵 径向力 流固耦合 齿轮变形 泵壳扫膛
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基于LSTM-XGBoost的国产民用飞机燃油流量预测
12
作者 杨军利 李立坤 +2 位作者 钱宇 唐盛香 杨沛达 《航空工程进展》 2025年第5期207-214,共8页
神经网络模型已广泛应用于燃油消耗预测,但使用单一模型的预测精度还有待提高。选取影响燃油流量的9个参数进行灰色关联度分析,获取关联度大于0.7的8个参数作为燃油流量的影响参数;对国产民用飞机的快速存取记录器(QAR)数据进行小波变... 神经网络模型已广泛应用于燃油消耗预测,但使用单一模型的预测精度还有待提高。选取影响燃油流量的9个参数进行灰色关联度分析,获取关联度大于0.7的8个参数作为燃油流量的影响参数;对国产民用飞机的快速存取记录器(QAR)数据进行小波变换去噪,得到研究所需要的飞行数据;建立长短期记忆网络(LSTM)预测模型和极端梯度提升(XGBoost)预测模型,使用误差倒数法将两种模型组合起来对飞行数据进行预测,并利用国产民用飞机在某航线的飞行数据进行算例分析。结果表明:利用LSTM-XGBoost组合模型预测的准确率为96.53%,高于单一LSTM模型预测的90.21%、XGBoost模型预测的88.47%和PSO-BP模型的91.23%,预测精度较高。 展开更多
关键词 快速存取记录器数据 长短期记忆网络 极端梯度提升算法 燃油流量 组合预测
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航空发动机转运车设计与试验
13
作者 刘学文 闫洪峰 +4 位作者 潘建业 石明堃 贾双龙 李璐 郝晓军 《农业装备与车辆工程》 2025年第6期60-63,共4页
针对现有航空发动机在生产、维修、试验等环节转运效率低,安全性、稳定性差等问题,分析航空发动机转运车设计需求,确定转运车总体方案,采用液压行走转向、液压工作系统等关键技术,创制自驱式航空发动机转运车。场地试验结果表明,自驱式... 针对现有航空发动机在生产、维修、试验等环节转运效率低,安全性、稳定性差等问题,分析航空发动机转运车设计需求,确定转运车总体方案,采用液压行走转向、液压工作系统等关键技术,创制自驱式航空发动机转运车。场地试验结果表明,自驱式航空发动机转运车满载状态转弯半径小于6.9 m,能在大坡度和狭小空间安全转运,满足航空发动机全流程转运需求;转运速度5 km/h,续航里程可达32 km,平均装卸时间为5 min,提高了航空发动机的转运效率,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 转运车 总体设计 液压驱动 场地试验
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分布式电推进飞机动力能源系统状态预测及输电拓扑方法研究
14
作者 孙三亚 邵壮 +3 位作者 周洲 王俊杰 谢宇航 宫镆沙 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第5期926-935,共10页
针对eVTOL/eSTOL等分布式电推进飞机在垂直/短距起降及过渡飞行等高负荷工况下功率需求剧烈波动、动力能源系统状态预测精度不足及输电系统损耗显著的问题,提出了一种适用于复杂工况的高精度动力能源系统状态预测方法。根据推进单元各... 针对eVTOL/eSTOL等分布式电推进飞机在垂直/短距起降及过渡飞行等高负荷工况下功率需求剧烈波动、动力能源系统状态预测精度不足及输电系统损耗显著的问题,提出了一种适用于复杂工况的高精度动力能源系统状态预测方法。根据推进单元各部件能量流动和效率分析,建立了完整飞行剖面下推进系统需用功率计算模型。基于等效电路模型(ECM)建立了无人机能源系统状态预测模型,并采用PSO辨识模型参数。针对某项目eSTOL无人机的动力能源系统设计了3种输电拓扑方案,建立输电系统模型将功率计算模型和能源状态预测模型耦合,通过仿真评估各方案性能。结果表明,“能源分布-线缆全分”方案与传统方案相比在降低输电系统质量的同时,最大电压和功率损失分别减少了41.67%和42.5%,系统效率最高,并且DP模型在动态响应和瞬态特性捕捉方面具有显著优势,适用于功率需求剧烈变化的复杂工况。 展开更多
关键词 eVTOL/eSTOL 状态预测 等效电路模型 输电拓扑方案
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基于多头卷积门控循环单元的锥套轨迹预测 被引量：1
15
作者 李飞 朱喆 +2 位作者 黄江涛 陈其盛 刘刚 《飞行力学》 北大核心 2025年第3期21-27,共7页
针对空中加油对接过程中受油机难以追踪锥套运动的问题,受到飞行员经验的启发,提出基于多头卷积门控循环单元的锥套轨迹预测方法。通过卷积神经网络模型对时间序列数据进行特征提取和表示学习,以捕捉数据中的长期依赖关系;利用门控循环... 针对空中加油对接过程中受油机难以追踪锥套运动的问题,受到飞行员经验的启发,提出基于多头卷积门控循环单元的锥套轨迹预测方法。通过卷积神经网络模型对时间序列数据进行特征提取和表示学习,以捕捉数据中的长期依赖关系;利用门控循环单元模型对提取的特征进行建模,以捕捉数据中的短期依赖关系;引入多头注意力机制对模型进行加权融合,以提高模型对不同特征的关注度和识别能力。仿真和飞行试验结果表明,所提方法能够有效预测锥套的位置。 展开更多
关键词 空中加油 轨迹预测 卷积神经网络 门控循环单元 多头注意力机制
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几何参数对涵道螺旋桨气动特性的影响分析
16
作者 李仲秋 王琦 王婷婷 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 2025年第4期1-10,共10页
随着电动飞行器的发展,涵道螺旋桨的应用潜力日益凸显。为进一步提高涵道螺旋桨的气动效率,本研究基于Navier-Stokes方程,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对涵道螺旋桨在轴流状态下的气动特性进行深入分析,并... 随着电动飞行器的发展,涵道螺旋桨的应用潜力日益凸显。为进一步提高涵道螺旋桨的气动效率,本研究基于Navier-Stokes方程,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对涵道螺旋桨在轴流状态下的气动特性进行深入分析,并探究其流动特性。首先,建立适用于涵道螺旋桨求解的数值模拟方法,并进行算例验证以确保方法的准确性。然后,基于该方法分析不同几何参数对涵道螺旋桨气动效率的影响规律。最后,以提高涵道螺旋桨拉力为目标,通过正交试验方法,得到一组较优的几何参数组合。研究结果表明:在本文仿真工况下,通过正交试验方法得到的参数组合,可使总拉力较初始状态提升6.94%。 展开更多
关键词 涵道螺旋桨 几何参数 气动特性 正交试验
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面向飞-推融合构型的分布式涵道风扇新型高效高精度动量源方法 被引量：1
17
作者 韩凯 白俊强 +4 位作者 冯少东 余时泷 黄俊炜 唐矗 邱亚松 《航空学报》 北大核心 2025年第17期71-90,共20页
由于分布式涵道风扇-机翼融合构型存在复杂的气动耦合效应,准确高效地求解其气动特性一直是具有挑战性的任务。因此,提出了一种基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程,并充分考虑多部件气动-推进耦合效应的分布式涵道风扇新型动量源方法... 由于分布式涵道风扇-机翼融合构型存在复杂的气动耦合效应,准确高效地求解其气动特性一直是具有挑战性的任务。因此,提出了一种基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方程,并充分考虑多部件气动-推进耦合效应的分布式涵道风扇新型动量源方法。该方法通过简化风扇动静叶的流场计算,大幅提高计算效率。同时准确捕捉机翼边界层黏性效应、进气道加速效应及排气道尾迹等部件耦合影响,从而准确预测机翼、进气道和排气道等部件的气动性能。该方法中,首先采用多重参考坐标系(MRF)方法求解RANS方程获得准定常流场,然后提取风扇前后交界面处的三方向速度、湍动能和湍流涡耗散率信息,并将其作为边界条件施加于无风扇构型,以模拟涵道风扇的动力效应。在单涵道风扇-翼段融合构型测试中,该方法在4°迎角下提取的流场信息可准确预测16°迎角范围内的同构型气动性能及不同翼型构型下的气动性能。与MRF方法相比,在2°~16°迎角下,计算的升力系数相对误差<2%,阻力系数相对误差<4.5%,计算精度优于传统动量源方法,并减少计算核时超过90%。在分布式涵道风扇-机翼融合构型测试中,该方法同样表现出较高精度与显著的效率优势,为分布式涵道风扇构型的气动性能预测提供了高效、可靠的工具。 展开更多
关键词 飞-推融合构型 涵道风扇 气动性能 动量源方法 高效高精度
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空间机械臂关节传动系统温度与热变形分析 被引量：1
18
作者 陈炳瑞 刘怀举 +1 位作者 林勤杰 张秀华 《宇航学报》 北大核心 2025年第2期320-333,共14页
齿轮传动系统是实现航天设备运动与保证精度的核心机械设备,其面对的高真空、宽温域、大扭矩运行环境使得其温度特征与热变形不明,易出现磨损、胶合等失效风险。以某空间机械臂关节传动系统为研究对象,考虑系统各部件生热与真空辐射散... 齿轮传动系统是实现航天设备运动与保证精度的核心机械设备,其面对的高真空、宽温域、大扭矩运行环境使得其温度特征与热变形不明,易出现磨损、胶合等失效风险。以某空间机械臂关节传动系统为研究对象,考虑系统各部件生热与真空辐射散热等热边界条件,建立空间机械臂关节传动系统热变形数值仿真模型,计算各零部件的温度及热变形量,进而获得系统的传动精度。研究结果表明,不同工况下输入齿轮始终为传动系统中温度最高部件,最高温度达到162.86℃;在高温环境90℃时存在卡齿风险;系统回程误差与传动功率、环境温度均成反比,最大回程误差可达2.79′;通过增加输入齿轮副齿宽与调整各齿轮的公法线长度偏差,使得齿轮最高温度下降13.58%,并消除传动系统卡齿风险。 展开更多
关键词 空间机构 齿轮传动 温度场 热变形 传动精度
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多隔舱油箱惰化流量动态分配方法 被引量：1
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作者 杨家豪 喻成璋 +1 位作者 刘卫华 邵垒 《航空动力学报》 北大核心 2025年第6期137-148,共12页
为研究多隔舱油箱气相空间体积动态变化效应下的富氮气体流量需求,按照组分守恒方程、质量守恒方程和气体状态方程,建立了多隔舱油箱流量动态分配惰化模型,针对富氮气体流量提出了一种按照隔舱气相空间体积变化的动态分配方式;并以某型... 为研究多隔舱油箱气相空间体积动态变化效应下的富氮气体流量需求,按照组分守恒方程、质量守恒方程和气体状态方程,建立了多隔舱油箱流量动态分配惰化模型,针对富氮气体流量提出了一种按照隔舱气相空间体积变化的动态分配方式;并以某型飞机多隔舱燃油箱为例,结合AMEsim仿真软件进行建模仿真,将动态分配、平均分配和比例分配的惰化效果进行了对比。研究结果显示:提出的动态分配方式较好地实现了多隔舱油箱氧气体积分数控制,富氮气体流量按动态分配方式所需惰化时间最短,相比于平均分配和比例分配方式,动态分配方式的气相空间惰化程度更高;从体积置换次数来看,动态分配方式可以有效减少体积置换次数3.5%~7.6%,且3种分配方式的体积置换次数由大到小依次为:平均分配、比例分配、动态分配。 展开更多
关键词 惰化 多隔舱 富氮气体 流量分配 体积置换次数
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