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：4

1

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

原文传递

基于粒子群算法燃油齿轮泵多目标优化设计 被引量：2

2

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

航空燃油离心泵参数化设计方法研究综述 被引量：7

3

作者 符江锋 赵志杰 +2 位作者 李华聪 魏鹏飞 王淑红 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期15-24,共10页

燃油离心泵是航空发动机控制系统的关键动力元件,结合当前航空燃油离心泵技术发展和设计需要,本文总结对比了离心泵典型参数化设计及优化设计方法。分析了离心泵四种参数化设计方法的技术特点及其局限,考虑到离心泵参数设计方法中存在... 燃油离心泵是航空发动机控制系统的关键动力元件,结合当前航空燃油离心泵技术发展和设计需要,本文总结对比了离心泵典型参数化设计及优化设计方法。分析了离心泵四种参数化设计方法的技术特点及其局限,考虑到离心泵参数设计方法中存在的随机性和盲目性问题,进一步补充分析了离心泵的结构优化方法,包括基于启发式算法的全局优化方法、基于梯度的优化设计方法和基于代理模型的优化设计方法三类,并指出了三类优化设计方法亟待解决的科学和技术问题。在此基础上,通过分析国外航空发动机燃油离心泵的发展状况,指出了我国航空发动机燃油离心泵所面临的技术挑战、问题和技术发展方向,并立足于现有国内设计基础,给出了夯实我国航空燃油离心泵设计能力需开展的基础性研究工作。 展开更多

关键词 航空发动机 离心泵 参数设计 优化方法 综述

原文传递

军用飞机液压泵(ZB-34)计算机辅助测试系统 被引量：11

4

作者 程明学 侯祖伟 《计算机自动测量与控制》 CSCD 2000年第1期47-48,53,共3页

介绍计算机技术在军用飞机液压泵测试设备中的应用， 对系统的硬件、测控软件及液压回路进行了设计和实现。

关键词 飞机液压泵 军用飞机 计算机辅助测试系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

液压泵脉动模型的故障诊断方法研究 被引量：1

5

作者 王少萍 蒋荀 +1 位作者 李沛琼 王占林 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期685-690,共6页

采用液压泵的脉动参数方法进行故障诊断试验研究，在介绍了必要的数学模型和参数测量原理后，着重定性分析了液压泵游隙故障下泵源脉动参数Ｑｓ，Ｚｓ的变化，并给出了判断此种故障的参考阈值方法，试验表明本方法在液压故障诊断方面具... 采用液压泵的脉动参数方法进行故障诊断试验研究，在介绍了必要的数学模型和参数测量原理后，着重定性分析了液压泵游隙故障下泵源脉动参数Ｑｓ，Ｚｓ的变化，并给出了判断此种故障的参考阈值方法，试验表明本方法在液压故障诊断方面具有的应用前景。 展开更多

关键词 液压设备 滤波 参数辨识 失效分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于运动法的航空发动机高速燃油齿轮泵卸荷槽设计与验证 被引量：6

6

作者 符江锋 赵志杰 +3 位作者 刘显为 魏士杰 崔建 魏鹏飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期197-207,共11页

高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重,传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法,通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律,... 高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重,传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法,通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律,以确定齿轮参数并为卸荷槽设计提供约束条件;其次基于齿轮运动规律和卸荷槽设计原则进行了某型燃油齿轮泵卸荷槽的设计,并进行了多个工况下新型卸荷槽和传统卸荷槽困油特性仿真对比;最后试制了样机并通过试验验证了卸荷槽设计的有效性。研究结果表明:所设计的卸荷槽与传统矩形卸荷槽相比,同工况下最大困油压力降低63.4 MPa,流量脉动率减小33.5%,空化区域更小,工作性能更优,能够显著缓解困油带来的不利影响。采用该结构卸荷槽的齿轮泵具有高的容积效率和长时抗汽蚀能力。 展开更多

关键词 航空发动机 燃油泵 齿轮泵 卸荷槽设计 困油模型

原文传递

基于替代燃料的航空燃油泵内部空化特性 被引量：8

7

作者 熊英华 刘影 +2 位作者 李述林 陈泰然 王国玉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2607-2615,共9页

为了研究以国产大庆RP-3航空煤油为流动介质的航空燃油泵内部空化特性,采用数值模拟的方法研究了高温低压环境下航空燃油泵内部的空化流动.针对航空煤油这种成分复杂的介质,引入替代燃料的概念,选择摩尔分数为74.5%的正十二烷、10%的甲... 为了研究以国产大庆RP-3航空煤油为流动介质的航空燃油泵内部空化特性,采用数值模拟的方法研究了高温低压环境下航空燃油泵内部的空化流动.针对航空煤油这种成分复杂的介质,引入替代燃料的概念,选择摩尔分数为74.5%的正十二烷、10%的甲基环已烷、10%的甲苯和5.5%的辛烷构成的四组分替代燃料模拟大庆RP-3航空煤油.计算中采用基于旋转修正的k-ε湍流模型以及Zwart-Gerber-Belamri空化模型,基于实验结果对数值方法进行了验证分析.研究结果表明:基于替代燃料和旋转修正的k-ε湍流模型的数值计算方法能够较准确地预测航空燃油泵的空化特性;忽略大庆RP-3航空煤油空化热力学效应,温度对航空燃油泵空化性能有一定影响,在80℃工况下,航空燃油泵空化性能较差;转速对航空燃油泵空化性能影响较大,航空燃油泵在转速为10 000r/min工况下空化比转速最大,空化性能最好. 展开更多

关键词 RP-3航空煤油 航空燃油泵 替代燃料 湍流模型 空化特性

原文传递

航空发动机燃油控制装置可靠性研究综述 被引量：8

8

作者 安理会 王建礼 +4 位作者 刘意 李柯柯 符江锋 魏鹏飞 李华聪 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-17,共17页

航空发动机燃油控制装置是航空发动机的核心控制单元,长期服役在高温、高压、强振的恶劣环境,在航空发动机外场使用中故障率占比高,产品的寿命及可靠性是当前制约我国装备能力提升的短板。本文总结了当前燃油控制装置的典型故障类型,对... 航空发动机燃油控制装置是航空发动机的核心控制单元,长期服役在高温、高压、强振的恶劣环境,在航空发动机外场使用中故障率占比高,产品的寿命及可靠性是当前制约我国装备能力提升的短板。本文总结了当前燃油控制装置的典型故障类型,对比分析了国内外在燃油控制装置可靠性设计与分析技术、可靠性优化技术、寿命试验技术及可靠性评估技术方面的研究进展;剖析了我国燃油控制装置可靠性技术研究及应用方面的不足及原因,同时结合航空发动机正向研发体系建设需要,指出了航空发动机自主创新设计中燃油控制装置性能及可靠性一体化设计所面临的技术难点和挑战,并立足于现有国内设计水平及工业基础,给出了夯实我国航空燃油控制装置设计能力需开展的基础性研究建议。 展开更多

关键词 航空发动机 燃油控制装置 可靠性设计 故障类型 综述

原文传递

高速重载齿轮泵壳体热流固耦合仿真 被引量：5

9

作者 李文霞 魏士杰 +2 位作者 安理会 符江锋 李华聪 《制造业自动化》 2024年第1期63-67,共5页

新一代高性能发动机所采用的高速重载燃油齿轮泵工作条件愈加恶劣,使得燃油齿轮泵壳体在泵内部高压流体载荷和高温热变形下工作失效问题突出。综合考虑了热流固三种因素,基于有限元数值模拟方法进行了齿轮泵壳体在极限工况下与热流固单... 新一代高性能发动机所采用的高速重载燃油齿轮泵工作条件愈加恶劣,使得燃油齿轮泵壳体在泵内部高压流体载荷和高温热变形下工作失效问题突出。综合考虑了热流固三种因素,基于有限元数值模拟方法进行了齿轮泵壳体在极限工况下与热流固单向耦合条件下的工作强度仿真分析。首先,基于传热原理进行了壳体稳态温度场的分布规律研究,通过对壳体在热载荷和压力载荷共同作用下的静态响应进行了求解;其次,进行了齿轮泵壳体在极限工况下的内流场仿真分析,计算得到了齿轮泵内部油液压力载荷和轴承支反力载荷对至壳体对应区域的流固仿真边界;最后,在校核壳体在极端工况下的强度基础上,分别开展了考虑与不考虑热载荷下的壳体流固热单向耦合仿真分析。仿真结果表明:考虑热载荷后的壳体变形增大了约30%,应力增加了6%,热载荷对壳体结构的强度影响突出,是影响壳体刚度的关键因素。 展开更多

关键词 航空发动机 燃油齿轮泵 壳体 强度仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于超参数双调和方程代理模型的航空燃油离心泵多目标优化 被引量：2

10

作者 仲世杰 符江锋 +2 位作者 刘显为 魏鹏飞 殷德文 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期102-114,共13页

为解决航空燃油离心泵性能参数高度非线性导致的代理模型构建准确性差的问题,本文提出超参数寻优的双调和方程代理模型方法。研究首先应用基于方差的敏感度分析方法验证超参数有效性并探究其作用机理。进而在与粒子群优化算法对比的基础... 为解决航空燃油离心泵性能参数高度非线性导致的代理模型构建准确性差的问题,本文提出超参数寻优的双调和方程代理模型方法。研究首先应用基于方差的敏感度分析方法验证超参数有效性并探究其作用机理。进而在与粒子群优化算法对比的基础上,通过贝叶斯优化实现超参数快速寻优,使代理模型自动提升预测精度。算例验证中,基于所构建的扬程和效率超参数双调和方程代理模型,实现了航空燃油离心泵多目标优化。研究结果表明:超参数的引入能够实现双调和方程代理模型的结构可变性,同时其高阶交互效应是影响代理模型准确性的主要原因;贝叶斯优化能够实现超参数双调和方程代理模型的自动寻优,对比粒子群优化其加速比达到17.62;优化后代理模型预测精度得到大幅提高,校准决定系数R^(2)_(adj)从0.82增加为0.96,提高17.1%;航空燃油离心泵扬程和效率超参数双调和方程代理模型损失函数值极低,能够描述结构参数和扬程、效率间的映射关系;经过多目标优化,航空燃油离心泵扬程提升0.041 m,效率提升0.76%,且优化后离心泵流道内高速流团得到抑制,叶片载荷梯度得到显著改善。 展开更多

关键词 航空燃油离心泵 双调和方程代理模型 超参数 贝叶斯优化 多目标优化

原文传递

定常流体仿真中交界面设定准则的探讨

11

作者 宋微蒙 顾玲燕 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第13期3808-3813,共6页

以某型离心泵产品为例,分析在定常流动中不同的动静流域交界面设定对产品性能计算结果的影响,并与试验数据进行比较,找出最优的动静交界面设定准则,为以后的流体仿真提供经验依据。结果表明,在定常仿真计算中,对于叶轮和蜗壳这种动静相... 以某型离心泵产品为例,分析在定常流动中不同的动静流域交界面设定对产品性能计算结果的影响,并与试验数据进行比较,找出最优的动静交界面设定准则,为以后的流体仿真提供经验依据。结果表明,在定常仿真计算中,对于叶轮和蜗壳这种动静相交的部件,把两者之间的过渡区域全部设置到叶轮的旋转区域中更为合理。 展开更多

关键词 交界面 静止域 转动域 数值仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

关于高压泵的设计分析与研究 被引量：1

12

作者 张宝荣 叶榄 +2 位作者 张锦 马强 邓刚 《内燃机与配件》 2022年第18期60-62,共3页

随着柴油机技术的发展和应用,直喷技术目前已经成为发动机的主流,其中柴油直喷高压泵能够为系统运行持续性提供高压燃油。在针对高压油泵结构及其工作原理分析后,完成高压泵设计,进而实现对其油量的有效控制。完成设计对其实施试验仿真... 随着柴油机技术的发展和应用,直喷技术目前已经成为发动机的主流,其中柴油直喷高压泵能够为系统运行持续性提供高压燃油。在针对高压油泵结构及其工作原理分析后,完成高压泵设计,进而实现对其油量的有效控制。完成设计对其实施试验仿真研究,以此为高压泵优化设计提供相关思路。 展开更多

关键词 高压泵 涡溢流阀 设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速重载燃油泵齿轮副疲劳寿命预测方法研究

13

作者 李文霞 魏士杰 +1 位作者 安理会 徐轩 《中国设备工程》 2023年第20期196-198,共3页

本文针对高速重载航空燃油齿轮泵的齿轮疲劳失效问题,开展了齿轮副的疲劳寿命预测研究。首先,采用赫兹接触模型理论和悬臂梁等效模型等解析法和有限元法,分析了齿轮的许用安全系数及啮合接触应力;其次,进行了齿面接触疲劳强度和齿根弯... 本文针对高速重载航空燃油齿轮泵的齿轮疲劳失效问题,开展了齿轮副的疲劳寿命预测研究。首先,采用赫兹接触模型理论和悬臂梁等效模型等解析法和有限元法,分析了齿轮的许用安全系数及啮合接触应力;其次,进行了齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的有限元计算;最后,采用有限元法进行了3种典型工况下的齿轮疲劳寿命预测。研究结果表明,齿轮接触及弯曲强度安全系数和接触应力均满足材料强度要求,齿轮齿面可靠性不低于99.97%,预测疲劳寿命为5027h,达到了该型齿轮泵设计寿命要求。 展开更多

关键词 航空发动机 燃油齿轮泵 齿轮 可靠性 疲劳寿命

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压油泵挺柱往复运动异响的分析与改善

14

作者 柏晓峰 夏承睿 +1 位作者 吴勤 蓝宗胜 《内燃机与配件》 2023年第10期77-79,共3页

缸内直喷汽油发动机的高压油泵挺柱工作中出现异响,通过对高压油泵、挺柱、凸轮轴等零件分析,发现挺柱与凸轮轴接触部位存在接触点变化及振动,导致挺柱往复运动时出现敲击异响。提出改善挺柱垂直度、控制相关零部件尺寸的工艺控制方法,... 缸内直喷汽油发动机的高压油泵挺柱工作中出现异响,通过对高压油泵、挺柱、凸轮轴等零件分析,发现挺柱与凸轮轴接触部位存在接触点变化及振动,导致挺柱往复运动时出现敲击异响。提出改善挺柱垂直度、控制相关零部件尺寸的工艺控制方法,为读者解决类似故障课题提供借鉴。 展开更多

关键词 缸内直喷 高压油泵挺柱 异响

在线阅读 下载PDF 职称材料

喷管冷却气及转差对航空发动机慢车推力的影响研究

15

作者 陈伟博 柏帅宇 +2 位作者 薛海波 张志成 吴亚帅 《今日制造与升级》 2024年第9期44-46,共3页

低可探测性喷管在串装航空涡扇发动机主机时,需要大量的外涵冷却气进行冷却,以降低喷管出口燃气温度。外涵冷却气在冷却喷管的同时,会增加喷管主流道燃气的掺混损失,导致喷管内的燃气压力降低,对喷管有效流通能力造成影响。文章对配装... 低可探测性喷管在串装航空涡扇发动机主机时,需要大量的外涵冷却气进行冷却,以降低喷管出口燃气温度。外涵冷却气在冷却喷管的同时,会增加喷管主流道燃气的掺混损失,导致喷管内的燃气压力降低,对喷管有效流通能力造成影响。文章对配装低可探测性喷管航空涡扇发动机的喷管有效流通能力及慢车推力进行了研究,结果表明大量的外涵冷却气将导致喷管有效流通能力下降,致使发动机排气总压升高、推力升高。同时对航空涡扇发动机长时间工作后,作动筒负载力对压气机导向叶片的影响及整机匹配的影响进行了研究,结果表明随着压气机导向叶片作动筒负载力的升高,压气机导向叶片偏关、流量偏小,在等低压转速时,高压转速偏高,致使慢车推力偏大。上述研究结果可为配装低可探测性喷管的航空发动机慢车推力设计及慢车推力保持提供参考,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 航空发动机 慢车推力 转差 喷管冷却气

在线阅读 下载PDF 职称材料

服役工况及结构参数对燃油齿轮泵流场特性分析

16

作者 龙运伟 陈溪奉 +2 位作者 周龙 符江锋 李华聪 《制造业自动化》 2024年第6期164-174,共11页

为探明齿轮泵在发动机全包线范围及其结构参数对内流场特性的影响规律,在构建齿轮泵气液两相混合模型和基于气相运输方程的空化模型基础上,基于CFD方法开展了某型航空燃油齿轮泵在发动机工作包线范围对应转速、载荷、温度等工况条件下... 为探明齿轮泵在发动机全包线范围及其结构参数对内流场特性的影响规律,在构建齿轮泵气液两相混合模型和基于气相运输方程的空化模型基础上,基于CFD方法开展了某型航空燃油齿轮泵在发动机工作包线范围对应转速、载荷、温度等工况条件下的内流场特性分析,对比分析了不同模数、齿数、压力角等参数对泵瞬态内流场影响规律。研究结果表明:转速增加会加剧空化和困油现象,负载和温度升高有助于抑制泵空化现象,但会降低容积效率;燃油齿轮泵内部流场的空化程度、流量脉动幅度与齿轮模数、齿数、齿与分度圆压力角呈现相关性,模数大有利于提高供油量,齿轮齿数减小可降低泵的体积重量和流量脉动,但会加剧空化程度;增大压力角可提高流量品质,减少齿间泄漏,有助于提高容积效率;而齿宽的增加会造成对轴承造成的负荷增大,易造成困油容积增加带来不利影响。 展开更多

关键词 航空发动机 外啮合齿轮泵 流场仿真 空化

在线阅读 下载PDF 职称材料