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基于代理模型法的航空燃油泵空化性能优化
1
作者 王晓晖 张凯 +2 位作者 苗森春 李柯剑 申正精 《航空动力学报》 北大核心 2025年第8期289-301,共13页
为提高航空燃油泵空化性能,以某型离心式航空燃油泵为例,对叶轮流道几何参数进行参数化优化设计,生成以流道几何参数为输入、以增压值和空化体积为输出的响应样本空间。基于最优预测元模型,拟合最优代理模型,并进行全局敏感性分析,发现... 为提高航空燃油泵空化性能,以某型离心式航空燃油泵为例,对叶轮流道几何参数进行参数化优化设计,生成以流道几何参数为输入、以增压值和空化体积为输出的响应样本空间。基于最优预测元模型,拟合最优代理模型,并进行全局敏感性分析,发现叶轮进口边参数与中间型线参数对燃油泵增压值与空化体积影响较大。通过遗传算法获得最优流道几何参数,采用数值模拟方法,对获得的最优参数进行验证,结果表明:优化后燃油泵的压力系数提高0.035,空化性能提高22.28%。叶轮空化面积与空泡体积显著下降,不同叶片间压力载荷分布得到改善,叶轮内部压力脉动幅值有所下降。 展开更多
关键词 燃油泵 空化性能 代理模型 遗传算法 数值模拟
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喷嘴雾化粒径的实验研究 被引量：47
2
作者 曾卓雄 姜培正 谢蔚明 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期75-77,共3页
为了提高喷嘴的雾化效果 ,利用相位多普勒粒子分析仪 (PDPA)对 3种新型的喷嘴进行了测试 ,并根据结果分析了喷头、混和管的影响及这 3种喷嘴的性能 .实验发现 ,为改善喷嘴雾化 ,除了要增加气液两相的相对速度以增大气动力外 ,还要提高... 为了提高喷嘴的雾化效果 ,利用相位多普勒粒子分析仪 (PDPA)对 3种新型的喷嘴进行了测试 ,并根据结果分析了喷头、混和管的影响及这 3种喷嘴的性能 .实验发现 ,为改善喷嘴雾化 ,除了要增加气液两相的相对速度以增大气动力外 ,还要提高液喷嘴的出口速度以增强对撞力 .因此 ,雾化效果在很大程度上取决于喷嘴各组成部分匹配的好坏 .在设计模型时 ,除了分别考虑喷嘴各组成部分对雾化的影响外 ,还应考虑它们结合在一起后的整体性能 .通过对实验数据的分析 ,也说明直射 展开更多
关键词 相位多普勒测量 雾化粒径 喷嘴 实验 PDPA
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航空发动机燃油分布器故障分析与参数优化 被引量：17
3
作者 彭凯 樊丁 +2 位作者 卜振鹏 李杰 尹飞佳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期276-281,共6页
燃油分布器对供给发动机的燃油流量进行调节,进而改变发动机的转子转速、涡轮前温度等状态参数,它的工作特性也影响着发动机的加速性、稳定性等性能参数。在发动机地面台架试车过程中,发动机出现了转速下掉的故障,初步认为是燃油分布器... 燃油分布器对供给发动机的燃油流量进行调节,进而改变发动机的转子转速、涡轮前温度等状态参数,它的工作特性也影响着发动机的加速性、稳定性等性能参数。在发动机地面台架试车过程中,发动机出现了转速下掉的故障,初步认为是燃油分布器工作不正常导致的。在对该型燃油分布器工作原理分析的基础上,利用AMESim软件构建相应的仿真模型,再现了工程实践中出现的发动机转速掉转的故障现象,分析并对其结构参数进行了优化。仿真结果为排故、系统的性能了解和改善提供了技术依据,本项研究已经成功应用于工程实践。 展开更多
关键词 燃油分布器 转速掉转 故障分析 参数优化
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一种旋流式喷嘴的实验和数值研究 被引量：43
4
作者 王国辉 蔡体敏 +1 位作者 何国强 胡春波 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期28-32,共5页
对一种小尺寸复杂结构的旋流式喷嘴进行了实验和数值研究。实验研究中确定了喷嘴前后压差与流量间的对应关系。数值研究中应用VOF方法对喷嘴内三维气液两相流动进行了计算 ,并与实验结果做了比较 ,二者吻合较好。而后应用该算法对喷嘴... 对一种小尺寸复杂结构的旋流式喷嘴进行了实验和数值研究。实验研究中确定了喷嘴前后压差与流量间的对应关系。数值研究中应用VOF方法对喷嘴内三维气液两相流动进行了计算 ,并与实验结果做了比较 ,二者吻合较好。而后应用该算法对喷嘴在不同结构尺寸下的流动过程进行了计算 ,对比分析后发现 :旋流室及旋流器的结构和尺寸均会对喷嘴出口速度产生影响 。 展开更多
关键词 旋流式喷嘴 数值计算 实验
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离心式喷嘴液膜破碎过程实验 被引量：19
5
作者 刘娟 李清廉 +1 位作者 刘卫东 王振国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期539-543,共5页
为了研究离心式喷嘴出口液膜破碎以及雾化锥角变化规律,对直径2.5~6 mm之间6个不同直径、不同几何特性参数的离心式喷嘴运用高速阴影设备进行实验,喷注压降从0.1~3 MPa,每次实验间隔0.2 MPa。通过实验,得到液膜破碎长度、液膜锥角随喷... 为了研究离心式喷嘴出口液膜破碎以及雾化锥角变化规律,对直径2.5~6 mm之间6个不同直径、不同几何特性参数的离心式喷嘴运用高速阴影设备进行实验,喷注压降从0.1~3 MPa,每次实验间隔0.2 MPa。通过实验,得到液膜破碎长度、液膜锥角随喷注压降、喷孔直径以及几何特性参数的变化规律。随着喷注压降的增加,液膜破碎长度减小,液膜锥角增大,该种类型喷嘴破碎长度在40 mm左右,液膜锥角不大于60°;随着几何特性参数A值增加,同一喷注压降下的液膜破碎长度增大,液膜锥角增加;将液膜锥角实验结果与Abromvich,Lefebvre等理论公式进行了比较,在常用的喷嘴特性参数范围内,液膜锥角的变化趋势与理论公式相吻合,但实验值远小于公式计算值。 展开更多
关键词 离心式喷嘴 高速阴影 破碎长度 液膜锥角
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敞口式离心喷嘴内部及近喷口区域的流动特性 被引量：9
6
作者 陈晨 杨样 +2 位作者 高宏力 晏至辉 杨顺华 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2988-2995,共8页
为了深入理解敞口式离心喷嘴雾化机制,基于界面追踪法VOF(volume of fluid)和RNG(renormalization group)湍流模型对敞口式离心喷嘴进行数值模拟,计算结果与PDPA(phase Doppler particle analyzer)及单反相机测得的喷嘴出口速度和雾化... 为了深入理解敞口式离心喷嘴雾化机制,基于界面追踪法VOF(volume of fluid)和RNG(renormalization group)湍流模型对敞口式离心喷嘴进行数值模拟,计算结果与PDPA(phase Doppler particle analyzer)及单反相机测得的喷嘴出口速度和雾化锥角一致性较高.清晰地捕获了中心空气涡结构及喷嘴内部的回流区,展现了切向孔与旋流室的交互影响,并着重分析了液膜厚度演变特性及喷嘴内外速度场发展规律.随着喷注压降的增加,破碎长度降低,打开长度及喷雾角增加.揭示了敞口式离心喷嘴独特的流动机制,为喷嘴雾化性能预测及结构优化提供依据. 展开更多
关键词 VOF模型 内部流动 空气涡 敞口式离心喷嘴 雾化
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切向孔单/双排布局对离心式喷嘴锥形液膜雾化特性影响 被引量：6
7
作者 张新桥 沈赤兵 +2 位作者 李清廉 康忠涛 陈慧源 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2142-2149,共8页
为了研究切向孔单/双排布局对离心式喷嘴雾化性能的影响,采用高速摄影仪对两种结构喷嘴形成的锥形液膜进行了拍摄分析,测量了不同压降下液膜的破碎长度、喷雾锥角、出口轴向速度以及表面波破碎点波长等雾化性能参数,并使用这些性能参数... 为了研究切向孔单/双排布局对离心式喷嘴雾化性能的影响,采用高速摄影仪对两种结构喷嘴形成的锥形液膜进行了拍摄分析,测量了不同压降下液膜的破碎长度、喷雾锥角、出口轴向速度以及表面波破碎点波长等雾化性能参数,并使用这些性能参数作为初始条件,求解了锥形液膜色散方程。结果表明：双排切向孔布局使得液膜雾化性能变差,体现为相同压降下喷雾锥角减小1°~2°,破碎长度增大,增大幅度最大达8.2%;色散方程求得的破碎点波长理论值与试验值吻合较好,验证了所用液膜破碎模型的有效性;单排切向孔喷嘴形成液膜的主导扰动波增长率大于双排切向孔喷嘴的主导波增长率,从直观上解释了单排切向孔喷嘴破碎长度小于双排切向孔喷嘴的原因。 展开更多
关键词 切向孔 单/双排布局 锥形液膜 雾化 色散方程
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旋流空气对双油路离心喷嘴雾化特性影响的实验 被引量：11
8
作者 周兵 吉洪湖 张宝诚 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1933-1941,共9页
采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对带空气旋流器的双油路离心喷嘴的雾化特性进行了实验研究,供油压力的工作范围在0.3～2.1MPa,采用轴向逆流器,旋流器叶片出口角为79°,旋流器前后空气压降在0.03～0.15MPa,实验得到了索太尔平均直径... 采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对带空气旋流器的双油路离心喷嘴的雾化特性进行了实验研究,供油压力的工作范围在0.3～2.1MPa,采用轴向逆流器,旋流器叶片出口角为79°,旋流器前后空气压降在0.03～0.15MPa,实验得到了索太尔平均直径(SMD)与喷雾锥角随供油压力与风速的变化规律.结果表明:在相同供油压力下,旋流器通入空气后,喷雾锥角值较未通入旋流空气时将增大15°～20°,索太尔平均直径比未通入旋流空气时减小40%. 展开更多
关键词 旋流空气 离心喷嘴 多普勒粒子分析仪 喷雾锥角 雾化
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锥形液膜Kevin-Helmholtz波不稳定性的实验研究 被引量：10
9
作者 李继保 岳明 杨茂林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期337-341,共5页
采用PIV激光粒子测速仪获得了不同喷嘴液压差下锥形液膜子午截面的波动破碎图像.测得不同液压差下离心喷嘴锥形液膜的各项特性参数,如液膜半锥角、液膜破碎前长度等.研究了半锥角和液膜破碎前长度随液压差的变化规律.根据试验结果,总结... 采用PIV激光粒子测速仪获得了不同喷嘴液压差下锥形液膜子午截面的波动破碎图像.测得不同液压差下离心喷嘴锥形液膜的各项特性参数,如液膜半锥角、液膜破碎前长度等.研究了半锥角和液膜破碎前长度随液压差的变化规律.根据试验结果,总结出了计算C参数的经验公式,并利用此关系式求解色散方程,得到不同液压差下的液膜破碎点扰动波波长.预测值和实验结果进行了对比,对比发现:理论预测值的变化趋势同实验结果完全一致. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 锥形液膜 色散方程 液膜破碎前长度
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新型气动雾化喷嘴喷雾特性的实验研究 被引量：9
10
作者 徐行 郭志辉 顾善建 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期295-298,共4页
对一种新型气动雾化喷嘴的喷雾特性进行了实验研究。该喷嘴的喷雾是由环缝射流和中心旋转射流剪切破碎中心燃油射流而形成。实验用二维激光测速测粒仪对喷嘴下游几个截面上气流和液滴的平均速度和脉动速度，以及液滴的粒度和浓度沿径向... 对一种新型气动雾化喷嘴的喷雾特性进行了实验研究。该喷嘴的喷雾是由环缝射流和中心旋转射流剪切破碎中心燃油射流而形成。实验用二维激光测速测粒仪对喷嘴下游几个截面上气流和液滴的平均速度和脉动速度，以及液滴的粒度和浓度沿径向的分布进行了测量。研究了中心旋流强度对喷雾的影响。测量结果显示喷雾中心存在低速区和固体涡核，而喷雾边缘具有较高的速度。浓度呈空心分布。喷雾具有很大的湍流脉动。 展开更多
关键词 雾化测量 粒度 航空发动机 喷嘴 喷雾特性
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燃油柱塞泵滑靴副和配流副油膜计算研究 被引量：10
11
作者 何必海 孙健国 叶志锋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1437-1442,共6页
通过分析航空燃油柱塞泵滑靴副及配流副间油液的流动特点,综合考虑挤压效应,热楔效应对油膜厚度的影响,得到满足滑靴副及配流副油膜变化的统一微分方程,通过求解方程,可计算得到滑靴副和配流副油膜厚度在柱塞旋转一周内的变化规律,弥补... 通过分析航空燃油柱塞泵滑靴副及配流副间油液的流动特点,综合考虑挤压效应,热楔效应对油膜厚度的影响,得到满足滑靴副及配流副油膜变化的统一微分方程,通过求解方程,可计算得到滑靴副和配流副油膜厚度在柱塞旋转一周内的变化规律,弥补传统静压支承油膜计算方法的不足. 展开更多
关键词 滑靴 配流盘 挤压流动 热楔流动 柱塞泵
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不同喷嘴射流流场结构及噪声 被引量：7
12
作者 王兴 郑刘 +1 位作者 周月荣 陈志敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期365-369,共5页
针对射流产生噪声的问题,应用Smagorinsky涡粘性模型和二阶精度的有限体积法对不同喷嘴的外部流场进行了大涡模拟,研究了不同喷嘴外部流场非定常结构特性。射流噪声计算采用FW-H(Efowcs Williams&Hawkings)方法,给出了三种喷嘴的声... 针对射流产生噪声的问题,应用Smagorinsky涡粘性模型和二阶精度的有限体积法对不同喷嘴的外部流场进行了大涡模拟,研究了不同喷嘴外部流场非定常结构特性。射流噪声计算采用FW-H(Efowcs Williams&Hawkings)方法,给出了三种喷嘴的声压级。并以Ma=0.9时直喷嘴计算和实验结果为例,分析了在有限频率段内声压级的变化规律,并与实验结果进行了比较。结果表明:在同等条件下,收缩喷管的噪声等级最大,环型喷管的噪声等级最小。 展开更多
关键词 喷嘴形状 大涡模拟 计算气动声学
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氢氧发动机气液同轴式喷嘴流量特性研究 被引量：4
13
作者 周进 胡小平 +1 位作者 黄玉辉 王振国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期397-400,共4页
从实验和理论两个方面对氢氧发动机气液同轴式喷嘴的流量特性进行了研究。通过冷流实验测量了具有不同喷嘴缩进比的气液同轴式喷嘴流量随气液喷注压降的变化规律，考察了喷嘴内气液相互作用对喷嘴流量特性的影响，结果表明，气液相互作... 从实验和理论两个方面对氢氧发动机气液同轴式喷嘴的流量特性进行了研究。通过冷流实验测量了具有不同喷嘴缩进比的气液同轴式喷嘴流量随气液喷注压降的变化规律，考察了喷嘴内气液相互作用对喷嘴流量特性的影响，结果表明，气液相互作用对喷嘴气液流量都有一定影响，并且喷嘴缩进比愈大，影响也愈大。同时还提出了一个简化的气液同轴式喷嘴流量计算模型。 展开更多
关键词 喷嘴 流量 流动特性 氢氧发动机
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高扰动燃油喷嘴雾化试验 被引量：3
14
作者 陈雷 杨聪 +3 位作者 隆武强 田华 曾文 马洪安 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2091-2097,共7页
为改善航空发动机的燃油雾化、验证高扰动雾化方案应用于航空发动机燃油喷射的可行性,采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)及高速摄影技术,对不同夹角、不同孔径结构条件下的V形交叉孔高扰动喷嘴和单孔喷嘴的喷雾场粒子特性进行了测量。结... 为改善航空发动机的燃油雾化、验证高扰动雾化方案应用于航空发动机燃油喷射的可行性,采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)及高速摄影技术,对不同夹角、不同孔径结构条件下的V形交叉孔高扰动喷嘴和单孔喷嘴的喷雾场粒子特性进行了测量。结果表明:随着供油压差增大,雾化锥角随之增大,索太尔平均直径(SMD)值随之减小;交叉孔结构对燃油雾化有明显促进作用,在相同的供油压差、出口截面积条件下,交叉孔的雾化锥角更大,SMD更小;在SMD相同时,交叉孔所需的喷射压力远小于圆直孔;随着交叉角的增加,雾化锥角、SMD均有明显改善;采用空气辅助能够有效增大雾化锥角、降低SMD值,但改善效果随气压增加而逐渐减弱。与传统单孔喷孔方案相比,高扰动喷孔能够在相同压力条件下极大的改善燃油雾化效果。 展开更多
关键词 高扰动喷嘴 多普勒粒子分析仪(PDPA) 喷嘴结构 索太尔平均直径(SMD) 雾化锥角
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气泡雾化喷嘴水平喷射特性的研究 被引量：3
15
作者 范全林 郭志辉 +2 位作者 梁学萍 徐行 顾善建 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期412-416,共5页
研究了一种喷嘴的雾化与流场特性。在喷嘴上游以一定方式将空气或其它种类的气体注入液体中形成两相流动，用水在常温、常压下进行试验。研究了水平喷射时，喷嘴的气体注入方式、气孔大小、锥形收敛段的结构尺寸及气液比对喷嘴雾化和流... 研究了一种喷嘴的雾化与流场特性。在喷嘴上游以一定方式将空气或其它种类的气体注入液体中形成两相流动，用水在常温、常压下进行试验。研究了水平喷射时，喷嘴的气体注入方式、气孔大小、锥形收敛段的结构尺寸及气液比对喷嘴雾化和流场特性的影响。试验结果表明，气泡雾化喷嘴水平喷射与竖直向下喷射存在明显的差别，喷射方向不同，喷嘴内的两相流动不同，因而雾化特性不同，收敛段的结构对雾化特性也有影响。该喷嘴的显著特点是在小气液比下可获得较好的雾化效果。 展开更多
关键词 喷嘴 气泡雾化 性能分析 航空发动机
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压差控制器的稳定性分析和设计参数的研究 被引量：6
16
作者 李洪胜 王曦 +2 位作者 王华威 党伟 张耿 《航空发动机》 2016年第3期12-16,共5页
压差控制器是航空发动机燃油计量的重要部件,用于保持计量活门前后的压差恒定。为探究其控制压差能力的因素,研究了某型发动机加力系统中压差控制器的性能,分析并推导出其影响控压差能力的主要因素,并在AMESim仿真环境下对所得结果进行... 压差控制器是航空发动机燃油计量的重要部件,用于保持计量活门前后的压差恒定。为探究其控制压差能力的因素,研究了某型发动机加力系统中压差控制器的性能,分析并推导出其影响控压差能力的主要因素,并在AMESim仿真环境下对所得结果进行建模仿真,验证了所得结论的正确性。在此基础上对其进行合理的改型,为保证改型不影响系统稳定性,用小偏差原理对改型前后的压差控制器辨识,得到传递函数,确保改型并未损失其动态性能。最终得到改进压差控制器控压差能力的理论依据。 展开更多
关键词 压差控制器 液压控制 稳定性 AMESim模型仿真 稳定裕度 计量活门
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管路系统敷设的并行工程模型研究 被引量：4
17
作者 陈志英 马枚 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期421-424,共4页
提出了一种应用于并行工程模型转换研究的标号法，该法是将现行串行设计过程（Ａｓ－ｉｓ）转换为并行设计过程（Ｔｏ－ｂｅ）。本文应用该法将发动机外部管路系统敷设过程模型进行了串并行转换，应用并行工程过程重构的手段，得到了管... 提出了一种应用于并行工程模型转换研究的标号法，该法是将现行串行设计过程（Ａｓ－ｉｓ）转换为并行设计过程（Ｔｏ－ｂｅ）。本文应用该法将发动机外部管路系统敷设过程模型进行了串并行转换，应用并行工程过程重构的手段，得到了管路敷设并行过程模型，文中对该模型进行了详细分析。最后对转换前后的模型进行了时间效益分析，得到了对敷管工程有指导意义的结论。 展开更多
关键词 航空发动机 管路系统 CAD 建模 并行工程
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发动机燃烧室离心式喷嘴喷雾角的数值仿真 被引量：10
18
作者 孔德英 雷勇 任庆丰 《计算机仿真》 CSCD 2007年第10期45-47,52,共4页
喷嘴性能的好坏对燃烧室及整个发动机性能有着重要影响。文中利用VOF方法,对航空发动机燃烧室中一种常用的离心式喷嘴的内部气液两相流场进行了三维仿真计算,从计算结果中得出了喷嘴内部相的分布和出口速度的分布,验证了喷嘴内部流场的... 喷嘴性能的好坏对燃烧室及整个发动机性能有着重要影响。文中利用VOF方法,对航空发动机燃烧室中一种常用的离心式喷嘴的内部气液两相流场进行了三维仿真计算,从计算结果中得出了喷嘴内部相的分布和出口速度的分布,验证了喷嘴内部流场的理论分析。根据出口速度得出喷嘴的喷雾角度,并对比了不同进口速度对喷雾角度的影响。将仿真结果和实验结果进行了对比,分析了结果误差存在的原因。对喷嘴喷雾角度的实验测量有重要的参考价值,并为进一步的喷嘴性能参数研究提供了基础。 展开更多
关键词 离心式喷嘴 喷雾角 数值仿真 两相流
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直射式喷嘴垂直跨流喷射的雾化特性试验研究 被引量：3
19
作者 顾善建 王俭 杨茂林 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期39-44,共6页
应用Malvern激光粒子分析仪在气流速度50～150m/s,供油压力1.0786～4.1188MPa,喷嘴孔径0.5～0.9mm,喷嘴下游距离60～250mm参数范围内试验研究了直射式喷嘴垂直跨流喷射的雾化特性沿径向位置、射流穿透深度与最大浓度线的变化,双喷嘴的... 应用Malvern激光粒子分析仪在气流速度50～150m/s,供油压力1.0786～4.1188MPa,喷嘴孔径0.5～0.9mm,喷嘴下游距离60～250mm参数范围内试验研究了直射式喷嘴垂直跨流喷射的雾化特性沿径向位置、射流穿透深度与最大浓度线的变化,双喷嘴的雾化特性以及稳定器对雾化特性的影响。 展开更多
关键词 喷嘴 加力燃烧室
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航空发动机燃油导管断裂故障分析 被引量：9
20
作者 栾艳华 刘殿春 《航空发动机》 2010年第3期16-19,共4页
为排除某型航空发动机燃油导管在外场使用过程中连续发生的断裂故障,对该导管的装配工艺、工作环境、功能及静频和动应力等进行了详细分析。分析结果表明,导致导管断裂的根本原因是导管设计强度不足和检查要求过低。有针对性地提出了排... 为排除某型航空发动机燃油导管在外场使用过程中连续发生的断裂故障,对该导管的装配工艺、工作环境、功能及静频和动应力等进行了详细分析。分析结果表明,导致导管断裂的根本原因是导管设计强度不足和检查要求过低。有针对性地提出了排故措施,使同类故障发生的几率大大降低。 展开更多
关键词 燃油导管 故障 航空发动机 强度
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