航空发动机VSV调节机构运行特性试验台设计及试验研究

1

作者 徐峰 孙文龙 +1 位作者 张广辉 张苗苗 《热能动力工程》 北大核心 2025年第1期19-26,共8页

喘振现象是压气机部件较为常见的故障之一,工程中经常采用可调静子叶片(VSV)调节机构改变叶片角度进而预防喘振现象的发生。为明确可调静子叶片调节机构的运行特性,满足可调静子叶片调节机构在运行过程中运行特性要求,依托某型航空发动... 喘振现象是压气机部件较为常见的故障之一,工程中经常采用可调静子叶片(VSV)调节机构改变叶片角度进而预防喘振现象的发生。为明确可调静子叶片调节机构的运行特性,满足可调静子叶片调节机构在运行过程中运行特性要求,依托某型航空发动机设计搭建了VSV机构运动特性试验台,在不同速度下开展了VSV机构阻力专项验证试验,分别得到了不同配合间隙衬套叶片转动角度数据和不同速度工况下调节机构阻力数据。试验结果表明:叶片角度随行程变化曲线在下降行程中的波动更加明显;叶片级数越高,转动角度范围越小,S0与S4级叶片转动角度分别保持在30°与3°附近;在下降行程阶段驱动力幅值减小且保持较为平稳状态,机构阻滞力在驱动上升和下降行程中存在阶跃现象,S1级下降行程阶跃现象表现更明显,上升行程阻滞力约为-400 N,而下降行程可达-450 N。 展开更多

关键词 航空发动机 可调静子叶片 运行特性 试验研究

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基于AMESim的航空发动机防喘调节器性能仿真研究 被引量：27

2

作者 任新宇 郭迎清 姚华廷 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期572-576,共5页

某型航空发动机在试车过程中多次出现防喘过程发生爆燃、富油等异常现象。为解决这一问题,本文利用AMESim软件对航空发动机防喘切油过程进行了动态仿真。仿真结果表明:应用AMESim语言能较好的解决液压系统动态仿真问题,发动机防喘切油... 某型航空发动机在试车过程中多次出现防喘过程发生爆燃、富油等异常现象。为解决这一问题,本文利用AMESim软件对航空发动机防喘切油过程进行了动态仿真。仿真结果表明:应用AMESim语言能较好的解决液压系统动态仿真问题,发动机防喘切油过程异常的主要原因是切油过程油压变化过于剧烈导致发动机燃烧室燃烧不稳定,适当修正防喘调节器主、副油路节流嘴直径可以使这一现象得到改善。 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 航空发动机 防喘调节器 建模与仿真 AMESIM

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双转子发动机含喘振的动态模型 被引量：3

3

作者 胡世民 孙健国 +3 位作者 姜彩虹 王保辉 孙万峰 朱广萍 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第6期B300-B303,共4页

为了满足现代飞机高性能的要求,应尽可能提高发动机的最大推力,从而使压气机喘振裕度下降。当发动机遇到恶劣的工作条件时,如飞机机动飞行引起进气道畸变,加力燃烧室点火,发动机吸进发射火炮或导弹产生的废气等,可能引起发动机气动力不... 为了满足现代飞机高性能的要求,应尽可能提高发动机的最大推力,从而使压气机喘振裕度下降。当发动机遇到恶劣的工作条件时,如飞机机动飞行引起进气道畸变,加力燃烧室点火,发动机吸进发射火炮或导弹产生的废气等,可能引起发动机气动力不稳定,即喘振或失速。喘振时,压气机出口总压和流量出现大幅度振荡,涡轮前总温急剧上升。 展开更多

关键词 发动机模型 喘振 动态特性 飞机

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某航空发动机喘振控制系统设计与验证 被引量：4

4

作者 王波 张兴龙 +2 位作者 张新非 车杰先 张天宏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1100-1112,共13页

针对航空发动机易出现喘振误报、误判和消喘失败等问题,对某单轴带核心机驱动风扇(CDFS)的航空发动机对比分析不同的测点位置、信号处理、消喘控制逻辑设计下的消喘效果,并在高空模拟试验台上进行燃油阶跃逼喘验证。结果表明,测点2的A... 针对航空发动机易出现喘振误报、误判和消喘失败等问题,对某单轴带核心机驱动风扇(CDFS)的航空发动机对比分析不同的测点位置、信号处理、消喘控制逻辑设计下的消喘效果,并在高空模拟试验台上进行燃油阶跃逼喘验证。结果表明,测点2的A值脉动幅值是测点1的4倍,采用的硬件判喘准确率达到100%,制定的燃油阶跃供油控制方法可成功实现发动机逼喘,制定的消喘控制逻辑可成功使发动机退出喘振并恢复到目前状态。 展开更多

关键词 压气机稳定性 喘振 喘振检测 控制逻辑 消喘 逼喘

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VSV调节机构运动精度可靠度计算及误差分析

5

作者 杨奕凤 王艺 +2 位作者 刘傲宇 李佳 谢里阳 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2070-2080,共11页

以某航空发动机可调静子叶片(VSV)调节机构为研究对象,建立了含运动副间隙的运动学模型。考虑到驱动误差、尺寸误差和装配间隙等因素的随机性,建立了考虑各静子叶片运动精度失效相关的VSV调节机构运动精度可靠性模型。引入BP神经网络(BP... 以某航空发动机可调静子叶片(VSV)调节机构为研究对象,建立了含运动副间隙的运动学模型。考虑到驱动误差、尺寸误差和装配间隙等因素的随机性,建立了考虑各静子叶片运动精度失效相关的VSV调节机构运动精度可靠性模型。引入BP神经网络(BPNN)代理模型,采用Monte Carlo方法计算了机构的可靠度,给出了可靠度随静子叶片数量和失效阈值的变化规律。通过与单元失效独立假设的系统模型和完全相关系统模型进行对比,验证了考虑失效相关性的机构运动精度可靠性模型的合理性。提出了一种估算代理模型误差造成的复杂系统可靠度误差的方法,并证明了该VSV调节机构的可靠度计算结果是准确可信的。 展开更多

关键词 可调静子叶片调节机构 失效相关性 BP神经网络 可靠度 误差分析

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航空发动机喘振故障机理及监控方法研究 被引量：17

6

作者 丁蓬勃 王仲生 《科学技术与工程》 2010年第15期3805-3809,共5页

航空发动机喘振故障是影响发动机性能的主要因素,并对民用客机的安全构成巨大威胁。在对航空发动机喘振机理进行分析的基础上,从适航性的角度对航空发动机喘振故障进行监测,同时运用可靠性分析方法——故障树分析法(FTA)对该故障进行计... 航空发动机喘振故障是影响发动机性能的主要因素,并对民用客机的安全构成巨大威胁。在对航空发动机喘振机理进行分析的基础上,从适航性的角度对航空发动机喘振故障进行监测,同时运用可靠性分析方法——故障树分析法(FTA)对该故障进行计算机辅助建树、定性分析及定量分析,最后采取了相应的控制措施使喘振部件快速退出喘振状态。通过对航空发动机喘振故障的监控,大大提高了喘振故障的分析效率,同时发动机的可靠性也得到一定提升,对解决喘振故障提供了参考和借鉴。 展开更多

关键词 喘振故障 故障机理 故障树分析法 故障监控

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某涡喷发动机防喘盒检测仪的研制 被引量：1

7

作者 李文峰 王永生 吴昌英 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期454-457,共4页

某涡喷发动机防喘盒检测仪用于该型发动机防喘盒检修时的内部电路故障检测和整机性能调试。该仪器的检测原理为:检测仪模拟发动机,当防喘系统工作时,向防喘盒发出激励信号。通过接收、检测、分析和判断防喘盒产生的响应信号,来达到检测... 某涡喷发动机防喘盒检测仪用于该型发动机防喘盒检修时的内部电路故障检测和整机性能调试。该仪器的检测原理为:检测仪模拟发动机,当防喘系统工作时,向防喘盒发出激励信号。通过接收、检测、分析和判断防喘盒产生的响应信号,来达到检测防喘盒的目的。本文介绍了该仪器的硬件组成、软件方案、工作过程以及电磁兼容方面的设计等。 展开更多

关键词 防喘盒 检测仪 涡轮喷气发动机 飞机 电磁兼容性

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载荷工况对静叶调节机构阻滞力的影响

8

作者 常晶 罗忠 +1 位作者 逄超 李洪雨 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期97-105,共9页

为从实验层面探究静叶调节机构的温度及载荷工况对其阻滞力的影响,考虑运动功能及使用载荷模拟的机构试验设计准则,搭建了原理级的单级调节机构试验系统,提出了采用单向拉压力传感器对机构运行阻滞力进行测试的方法,对不同轴向力负载、... 为从实验层面探究静叶调节机构的温度及载荷工况对其阻滞力的影响,考虑运动功能及使用载荷模拟的机构试验设计准则,搭建了原理级的单级调节机构试验系统,提出了采用单向拉压力传感器对机构运行阻滞力进行测试的方法,对不同轴向力负载、环境温度下的拉杆应变以及直动推杆受力情况进行了测试.结果表明,在轴向力载荷与温度单独作用时,阻滞力变化情况与轴向力载荷密切相关,轴向力载荷对阻滞力的影响大于温度对其影响;在载荷与温度共同作用时,轴向力载荷和温度对阻滞力的影响呈现耦合趋势,且在机构回程运动过程中,温度对阻滞力的影响不可忽视. 展开更多

关键词 静叶调节机构 阻滞力 载荷工况 试验系统 力测试

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航空发动机防喘系统设计与研究 被引量：8

9

作者 叶巍 陆德雨 +1 位作者 黄顺洲 斯卫丰 《燃气涡轮试验与研究》 1998年第4期45-49,共5页

在分析发动机不稳定工作特征的基础上 ,介绍了表征发动机不稳定参数的选择 ,采用了相对压力脉动ΔP/Pcp 和脉动频率fn =1/T来表示失速信号 ,因为在不同转速下压力脉动的相对值ΔP/PCP 保持不变。其次介绍了电子信号发生器的频率特性 ,... 在分析发动机不稳定工作特征的基础上 ,介绍了表征发动机不稳定参数的选择 ,采用了相对压力脉动ΔP/Pcp 和脉动频率fn =1/T来表示失速信号 ,因为在不同转速下压力脉动的相对值ΔP/PCP 保持不变。其次介绍了电子信号发生器的频率特性 ,在喘振或失速过程中 ,电子信号发生器应在相应的频率范围内及时响应 ,控制发动机执行机构的动作以消除发动机喘振并恢复到发动机原始工作状态。此外也对防喘系统的类型及组成作了介绍 ,对于不同的防喘系统类型 ,其使用的场合是不同的。这是根据发动机的使用条件来确定的。最后介绍了防喘系统有效性的评估方法 。 展开更多

关键词 防喘 喘振 稳定性 失速 脉动 航空发动机

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发动机飞行台插板空中逼喘试验研究 被引量：5

10

作者 马燕荣 马明明 王小峰 《燃气涡轮试验与研究》 2010年第3期18-21,4,共5页

为了验证被试发动机消喘系统的有效性和可靠性,采取在发动机飞行台试验吊舱进气道上安装进气扰流装置的方法,对被试发动机进行了空中逼喘试验。地面分别安装30%、40%及50%堵塞比的插板进行发动机逼喘试验,空中安装40%堵塞比的插板进行... 为了验证被试发动机消喘系统的有效性和可靠性,采取在发动机飞行台试验吊舱进气道上安装进气扰流装置的方法,对被试发动机进行了空中逼喘试验。地面分别安装30%、40%及50%堵塞比的插板进行发动机逼喘试验,空中安装40%堵塞比的插板进行不同高度的发动机逼喘试验。本文简要介绍了试验的相关设备及试验的方法和程序,并对试验结果及试验数据进行了分析研究。 展开更多

关键词 发动机飞行台 插板 逼喘试验 消喘系统

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航空发动机防喘系统扩稳构件优化研究 被引量：3

11

作者 叶巍 侯敏杰 《燃气涡轮试验与研究》 2008年第4期1-3,27,共4页

为获得防喘系统的最佳效能,采用温度畸变发生器作为逼喘装置,分别给出了不同发动机扩稳构件的试验结果。优化试验以发动机进口临界温升为目标。讨论了某涡扇、涡喷发动机扩稳构件在不同形式组合方案下的扩稳效果。结果表明,防喘系统扩... 为获得防喘系统的最佳效能,采用温度畸变发生器作为逼喘装置,分别给出了不同发动机扩稳构件的试验结果。优化试验以发动机进口临界温升为目标。讨论了某涡扇、涡喷发动机扩稳构件在不同形式组合方案下的扩稳效果。结果表明,防喘系统扩稳效果最为显著的是采用减少或切断燃油的手段,但其缺点是会导致推力下降较大,因此扩稳方案需综合考虑,应从有效性、发动机重量、机动飞行和可靠性能力等方面进行权衡。 展开更多

关键词 防喘 扩稳 温度畸变 效能

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采用排除法分析航空发动机喘振故障 被引量：1

12

作者 符小刚 许艳芝 《工程与试验》 2015年第4期31-34,共4页

分析了航空发动机在飞行中出现的一次喘振故障现象及其所执行的消喘程序。采用排除法,依次比较了喘振发生时发动机本体各部分的工作过程以及进排气条件,筛选出了可能的致喘因素。结果表明,超音速飞行过程中,进气道喉道剧烈的放大动作引... 分析了航空发动机在飞行中出现的一次喘振故障现象及其所执行的消喘程序。采用排除法,依次比较了喘振发生时发动机本体各部分的工作过程以及进排气条件,筛选出了可能的致喘因素。结果表明,超音速飞行过程中,进气道喉道剧烈的放大动作引起的发动机进气扰动以及被试发动机个体较小的稳定工作裕度共同造成了此次喘振故障。另外,提出了相应的改善措施。 展开更多

关键词 喘振 消喘 亚临界状态 激波 压气机导向叶片

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基于AMESim的某型客机舵面液压系统仿真分析 被引量：1

13

作者 是贤珠 曹丹青 《航空科学技术》 2012年第2期30-32,共3页

当某型客机飞控舵面作为液压能源系统的用户时,应用AMESim仿真软件,在相应的载荷作用下,对液压系统所需压力、流量以及相关液压附件参数的设置进行分析,并对舵面的仿真运动结果进行动画演示。

关键词 AMESIM 液压系统压力/流量 舵面加载 动画演示

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基于AMESim液压盘式刹车系统建模与仿真研究 被引量：22

14

作者 王瑜 林立 姜建胜 《石油机械》 北大核心 2008年第9期31-35,共5页

液压盘式刹车是当今石油钻机使用最广泛的制动系统,其工艺特性直接影响着钻井作业的安全性和经济性。为研究和评价液压盘式刹车的工艺特性,在分析液压盘式刹车的组成和工作原理的基础上,基于AMESim软件建立了液压盘式刹车系统的模型,对... 液压盘式刹车是当今石油钻机使用最广泛的制动系统,其工艺特性直接影响着钻井作业的安全性和经济性。为研究和评价液压盘式刹车的工艺特性,在分析液压盘式刹车的组成和工作原理的基础上,基于AMESim软件建立了液压盘式刹车系统的模型,对影响液压盘式刹车动态响应特性因素进行了仿真分析,并进行了试验研究。仿真和试验结果表明,基于AMESim建立的液压盘式刹车的数学模型是正确的,仿真分析直观、可靠,为石油钻机刹车系统的分析、优化以及刹车相关自动控制技术的开发提供了良好的平台。 展开更多

关键词 液压盘式刹车 工艺特性 AMESIM 数学模型 系统仿真

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航空发动机防喘系统及其评定方法 被引量：5

15

作者 叶巍 黄顺洲 +1 位作者 陆德雨 杨权 《燃气涡轮试验与研究》 2000年第2期53-57,共5页

介绍了航空发动机防喘系统的类型、组成原理以及系统的有效性评定准则，分析了扩稳装置（发动机调节机构）对发动机稳定裕度的影响。在防喘系统的应用中，扩稳装置的选择将直接影响发动机防喘系统的有效性。

关键词 航空发动机 温度畸变 防喘系统 评定方法 稳定裕度 扩稳装置

全文增补中

轴流式压气机旋转失速信号的早期检测 被引量：6

16

作者 祝雪平 李应红 张朴 《航空计算技术》 2003年第2期122-124,共3页

早期检测航空发动机压气机旋转失速信号对于设计一种高效的防喘、消喘控制系统具有重要意义。通过对压气机旋转失速形成、发展、退出过程中压力信号频谱演化特性的分析,提出了一种基于FFT的压气机旋转失速信号检测判据。对某轴流式压气... 早期检测航空发动机压气机旋转失速信号对于设计一种高效的防喘、消喘控制系统具有重要意义。通过对压气机旋转失速形成、发展、退出过程中压力信号频谱演化特性的分析,提出了一种基于FFT的压气机旋转失速信号检测判据。对某轴流式压气机压力测量信号的分析结果表明,该判据是准确、可靠和快速的,可以用于旋转失速信号的早期检测。 展开更多

关键词 航空发动机 轴流式压气机 旋转失速 信号检测 压力测量 消喘控制系统 FFT算法

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基于Isight和AMEsim的挖掘机控制参数集成优化研究 被引量：3

17

作者 王涛 陶薇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第12期128-130,共3页

运用法国AMEsim软件对液压挖掘机工作装置进行建模,实现了其机电液一体化系统的动态仿真,以优化设计软件Isight为平台集成AMEsim对挖掘机PID控制参数进行了多学科优化设计,改进了传统的设计方法。结果表明,经过集成优化的PID控制器其动... 运用法国AMEsim软件对液压挖掘机工作装置进行建模,实现了其机电液一体化系统的动态仿真,以优化设计软件Isight为平台集成AMEsim对挖掘机PID控制参数进行了多学科优化设计,改进了传统的设计方法。结果表明,经过集成优化的PID控制器其动臂液压缸跟踪误差降低57.4%,斗杆液压缸跟踪误差降低26.7%,铲斗液压缸跟踪误差降低4.3%,与原始方案相比均有较大的改善,因此能够实现较精确的运动轨迹,并且此法减少了传统方法确定PID控制参数的反复调整试错的时间,从而提高了设计的效率。 展开更多

关键词 液压挖掘机 Isght AMESIM PID控制 集成优化

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燃油调节器防喘装置试验台测控系统的设计与应用 被引量：2

18

作者 付一鹏 雷勇 唐敏 《计算机测量与控制》 CSCD 2008年第12期1825-1827,共3页

燃油调节器防喘装置是实现发动机工作过程中控制发动机主燃烧室主、付油路供油的执行装置;为燃油调节器防喘试验装置设计的测控系统实现了试验过程的自动化;该系统采用面向对象的原理和虚拟仪器技术设计。集成数据处理、数据库、自动控... 燃油调节器防喘装置是实现发动机工作过程中控制发动机主燃烧室主、付油路供油的执行装置;为燃油调节器防喘试验装置设计的测控系统实现了试验过程的自动化;该系统采用面向对象的原理和虚拟仪器技术设计。集成数据处理、数据库、自动控制等技术,在高速计算机环境下,实现对防喘试验器性能参数的采集、存储、监测、数据处理、分析、控制、报表输出及试验数据管理,具有对试验全过程的分析处理能力;系统在试验台的应用实践表明,操作使用简便、控制准确、测试精度高、完全满足生产试验的要求。 展开更多

关键词 防喘装置 测控系统 数据采集与处理

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VSV调节机构阻滞力和调节精度的归因分析 被引量：10

19

作者 张哲 王汉平 +1 位作者 孙浩然 刘冬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期380-390,共11页

基于ANCF方法和摩擦力的NURBS表达算法,构建了考虑装配间隙、尺寸公差、关键件柔性、热影响以及接触摩擦等因素的复杂VSV调节机构的刚柔耦合动力学模型,并依据部件空间分布关系和参数化表述开发了VSV调节机构的快速自动化建模流程,大大... 基于ANCF方法和摩擦力的NURBS表达算法,构建了考虑装配间隙、尺寸公差、关键件柔性、热影响以及接触摩擦等因素的复杂VSV调节机构的刚柔耦合动力学模型,并依据部件空间分布关系和参数化表述开发了VSV调节机构的快速自动化建模流程,大大提升了建模效率。分别对VSV调节机构的单级模拟气动实验及热态联调实验状态进行了对比仿真,结果表明,所构建的VSV调节机构模型在阻滞力仿真方面具有较高的可信度,且气动力引起的摩擦力矩是造成机构阻滞力、角度调节迟滞和调节精度下降的主要原因,气动力矩对机构阻滞力和角度迟滞影响不明显,关键件柔性对阻滞力影响较小,但却是调节精度降低的内在因素。 展开更多

关键词 静子叶片 调节机构 阻滞力 调节精度 刚柔耦合动力学

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VSV调节机构的仿真提速和精度补偿措施 被引量：8

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作者 张宝振 王汉平 +1 位作者 徐峰 吴志青 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期491-504,共14页

可调静叶调节机构对提高燃气涡轮发动机喘振裕度具有重要作用。基于多体动力学理论和自开发参数化建模平台,构建了考虑温度效应、尺寸误差、运动副间隙、非线性摩擦接触等复杂因素的五级联调刚柔耦合动力学模型。解析推导了轴-衬套法向... 可调静叶调节机构对提高燃气涡轮发动机喘振裕度具有重要作用。基于多体动力学理论和自开发参数化建模平台,构建了考虑温度效应、尺寸误差、运动副间隙、非线性摩擦接触等复杂因素的五级联调刚柔耦合动力学模型。解析推导了轴-衬套法向非线性接触力表达式,并验证了采用不同法向接触力模型对仿真结果的影响不足2.198%;通过简化建模单元、向求解器提供力元对状态变量的偏导数,在确保刚柔耦合动力学模型计算精度的前提下,使得计算效率最大可提升24.56%;基于有限差分法,求解了可调静叶调节机构的阻滞力、角度调节精度对部分参数的局部灵敏度,据此提出了改善机构性能的补偿措施,并通过动力学仿真验证了补偿措施的有效性。 展开更多

关键词 调节机构 刚柔耦合动力学 计算效率 局部灵敏度 阻滞力 角度调节精度

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