涡扇发动机气动稳定性适航验证方法研究
小型涡扇发动机质量一致性检验方法探究

小型涡扇发动机质量一致性检验方法探究发布时间:2021-04-12T10:08:44.610Z 来源:《科学与技术》2020年36期作者:魏新涛[导读] 随着我国经济实力水平的提高,国家开始有更多的财力来进行国魏新涛湖南南方通用航空发动机有限公司湖南省株洲市 412002摘要:随着我国经济实力水平的提高,国家开始有更多的财力来进行国防科技涉工作,因此,装备技术在不断的发展当中,武器质量也在慢慢的提高,为了把控好武器的质量,质量检测环节也越来越多样化、复杂化,需要经过的试验考核环节更加的全面。
涡扇发动机是武器装备的重要组成部分之一,他对于武器的质量有着非常重要的影响,因此,对涡扇发动机的质量进行检验非常有必要,现在所使用的检测方法大多为一致性的检验方法,质量一致性检验可以使得产品质量得到最大程度的保障,在产品生产结束之后需要进行全面的检验,严格控制好生产流程,从一开始解决质量问题。
关键词:小型涡扇;发动机质量;一致性检验方法一、小型涡扇发动机质量检验方法(一)鉴定检验方法为了保证发动机能够满足需求,在生产阶段必须要对发动机进行鉴定,检验主要包括功能性能的鉴定试验,吞水试验等等多种项目,这些项目都是为了保障发动机的质量,验证发动机的工作性能、供电条件的适应能力等等,在对涡扇发动机进行检验时,由于涡扇发动机和其他类型的发动机原理上和设计上都在为类似,所以也可以采用这些试验项目来对涡扇电机的功能进行鉴定检验,但是具体的考核项目有一些差异。
(二)质量一致性检验方案为了保证涡扇发动机的质量,在进行质量检验时,要分为两个环节进行,一是在每台发动机完成装配之后,需要对发动机的质量进行检验,还有就是再对发动机进行批量生产时,要再次进行批抽检试验,从而保证生产批次的质量。
在每台发动机完成装配之后,要进行验收试车试验,这一试验环节,一方面是为了保证发动机的质量,另一方面是为了获取发动机的数据,根据这一数据来评估发动机的性能。
风力发电机组轮毂的气动性能测试与验证方法研究

风力发电机组轮毂的气动性能测试与验证方法研究近年来,随着清洁能源的重要性日益凸显,风力发电作为一种环保、可再生的能源形式受到了广泛关注。
而风力发电机组的轮毂作为关键部件之一,其气动性能的测试与验证方法显得尤为重要。
本文将探讨风力发电机组轮毂气动性能测试与验证的相关研究方法。
1. 气动性能测试方法在风力发电机组轮毂的气动性能测试中,常用的方法有数值模拟与实验测试两种。
数值模拟是通过计算流体力学(CFD)软件模拟轮毂在不同工况下的风场流动情况,可以提供较为全面的数据分析和预测结果。
而实验测试则是通过风洞试验或现场试验等方式获取真实的气动性能数据,能够直接验证数值模拟的准确性。
2. 数值模拟方法通过建立轮毂的三维模型,设定不同的边界条件和工况参数,利用CFD软件进行数值模拟。
在数值模拟中,常常需要考虑的因素包括空气密度、风速、风向等气象条件,以及轮毂本身的结构参数、叶片设计等因素。
通过数值模拟可以得到轮毂在不同风速下的气动性能参数,如升力、阻力、扭矩等数据,并对轮毂的性能进行分析和优化。
3. 实验测试方法风洞试验是一种常用的实验测试方法,通过在风洞中放置轮毂模型,利用风洞产生的气流来模拟不同风速下的气动性能。
通过测试轮毂模型在不同风速下的气动力参数,可以验证数值模拟的准确性,同时还可以获取更加真实的气动性能数据。
此外,还可以通过现场试验,在实际风场条件下对轮毂的气动性能进行测试,验证数值模拟的结果。
4. 验证方法研究为了验证风力发电机组轮毂的气动性能测试结果的准确性和可靠性,常常需要采用不同的验证方法。
其中,利用实际运行数据与实验测试结果进行对比是一种常见的验证方法。
通过对比轮毂在不同工况下的气动性能数据,可以评估测试方法的准确性,并进一步优化测试方案。
综上所述,风力发电机组轮毂的气动性能测试与验证方法研究对于提高风力发电机组的性能和效率具有重要意义。
通过数值模拟与实验测试相结合的方式,可以全面、准确地评估轮毂在不同工况下的气动性能,为风力发电技术的发展提供重要支持。
航空发动机安装构件和结构适航符合性验证方法

工艺设计改造及检测检修 China Science & Technology Overview航空发动机安装构件和结构适航符合性验证方法冷坤1王强1金中平2高艳蕾3(1.中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲412002;2.中国航空发动机集团,北京100080;3.中国民用航空局,中国民用航空适航审定中心,北京100020)摘要:针对《航空发动机适航规定》(CCAR-33R2)第33.23条适航要求,提出一种满足适航要求的符合性验证方法,以某民用 润轴发动机扭矩管组合(主安装节)为例进行验证,通过分析、计算出该部件所承受的限制载荷和极限载荷,并通过试验验证在限制载荷条件下部件不发生变形、承受极限载荷不发生破坏,满足适航要求,为航空发动机安装构件与结构适航符合性验证提供参考依据。
关键词:适航;安装构件与结构;取证试验中图分类号:V231 文献标识码:A文章编号:1671-2064(2020)17-0056-030. 引言安装构件和结构的适航要求源自美国民用航空委员会 (Civil Aeronautics Board,CAB)发布的 CAR(Civil Aeronautics Regulation,CAR),条款原文为,“发动机 安装构件和结构应具有足够的强度,当发动机安装在飞机 上时,可以承受在飞机适用的CA R适航规章中描述的负 载情况下的载荷”。
1964 年,FAA(Federal Aviation Administration)依 据 CAR重新编排制定 FAR(Federal Aviation Regulation)。
在FAR第3修正案中,考虑到原规章仅要求当发动机安 装在飞机上时,其安装构件和结构应具有“足够的”强 度,以承受23部至29部中所规定的载荷。
在发动机适 航取证过程中,很少由发动机制造商确定在指定发动机上 施加的实际载荷,发动机申请人必须根据飞机方提供的飞 机性能数据和载荷要求,表明发动机安装构件强度值,作 为表明发动机安装设计满足23部至29部飞机载荷要求 的基础。
涡扇发动机进排气数值模拟研究

涡扇发动机进排气数值模拟研究摘要:通过完全抛弃发动机内部的流动,给定发动机进气口和排气口设置适当的边界条件的方法,模拟发动机的进排气影响。
首先利用日本航空宇航技术研究所的试验标模进行了计算验证,并将此方法应用到DLR-F6 标模上,取得了很好的效果。
1概述所谓发动机进排气动力影响,是指对于航空发动机,般其前部都要配置进气道,而后部配置尾喷管,这样进气道前面的进气流和尾喷管后面的尾喷流,都会对飞行器的外部流动产生干扰影响。
涡扇发动机的动力数值模拟(CFD )的主要目的就是要计算发动机工作时发动机进气、排气对飞机气动特性的影。
CFD 是一种虚拟试验,可以完全抛弃发动机内部的流动,只需要给发动机进气口和排气口设置适当的边界条件,就可以准确的模拟发动机的进排气影响。
2动力边界条件涡扇发动机的动力模拟较为复杂,发动机内部涉及到空气压缩、燃烧、膨胀、做功等一系列问题,想完全真实模拟这些变化相当困难,也完全没有必要。
CFD 的特点就是配合合适的边界条件和初始条件计算网格区域的流动,因此可以完全忽略发动机内部的流动情况,只需给定适当的进气和排气边界条件。
涡轮风扇发动机中的内外涵道气流可以分别排出,也可以在排气系统内混合排出,两者在模拟方面没有本质区别,只是设置一个排气边界还是两个排气边界的问题。
2.1发动机入口边界发动机的入口(进气)边界对于计算区域来说相当于流体流出计算域,因此需要设置为出口类边界条件。
数值模拟中的出口边界包括压力出口和质量流量出口。
在发动机进排气模拟中,一般知道给定条件下的发动机进气流量系数MFR(流量系数定义为当时进入进气道的实际空气流量对未经扰动的来流直接撞入进气道应有流量之比),可以换算出进气质量流量。
因此在发动机的进气边界设置质量流量边界条件。
已知发动机的进气流量系数时,进气质量流量按下式计算:2.2发动机出口边界发动机的出口(排气)边界对于计算区域来说相当于流体流入计算域,因此需要设置为入口类边界条件。
航空发动机风车不平衡适航符合性验证

关键词 : 持续 转动 ; 风 车不平衡 ; 不平衡 量; 机体结构模 型; 发动机结构模型 ; 地 面振 动试验 ; 风扇 叶片脱 落试验
中 图分 类号 : V 2 3 文献 标 识 码 : A d o i : l 0 . 1 3 4 7 7  ̄. c n k i . a e r o e n g i n e . 2 0 1 6 . 0 6 . 0 1 5
a n a l y z e d i n d e t a i l s a c c o r d i n g t o F AR 2 5 . 3 6 2 wh i c h wa s i s s u e d b y F e d e r a l Av i a t i o n Ad mi n i s t r a t i o n i n a me n d me n t 2 5 —1 4 1 .A c o mp l i a n c e d e mo n s t r a t i o n c i r t e i r o n wa s o b t a i n e d t h r o u g h s t a t i s t i c a l a n a l y s i s o f s e r v i c e d a t a . Re s u l t s s h o w t h a t i mb a l a n c e d e s i g n ra f c t i o n e q u a l s t o 1 . 0 c o mb i n e d wi t h wi n d mi l l i n g t i me e q u a l s t o 1 h o u r a n d i mb a l a n c e d e s i g n f r a c t i o n e q u a l s t o 1 . 0 c o mb i n e d wi t h wi n d mi l l i n g t i me l e s s t h a n 3 h o u r s me e t t h e r e q u i r e me n t s o f s a f e t y t a r g e t s . B a s e d o n t h e s e t wo c r i t e r i a , c o mp l i a n c e d e mo n s t r a t i o n s h o u l d b e c a r r i e d o u t f r o m i f v e a s p e c t s i n c l u d i n g l o a d s ,s t r e n g t h , d u r a b i l i t y ,s y s t e m i n t e g r i t y a n d h u ma n f a c t o r s . A c o mp l e t e i n t e g r a t e d a i r f r a me a n d e n g i n e a n a l y t i c a l mo d e l or f c o mp l i a n c e d e mo n s t r a t i o n a r e a c c e p t a b l e . Ai r f r a me s t r u c t u r e mo d e l s h o u l d b e v a l i d a t e d b y g r o u n d v i b r a t i o n t e s t a n d e n g i n e s t r u c t u r e mo d e l s h o u l d b e v a l i d a t e d b y f a n b l a d e o f t e s t .
涡扇发动机进气畸变容限控制研究

涡扇发动机进气畸变容限控制研究叶巍;祝剑虹;肖大启;车杰先;任雄【摘要】A quasi-one-dimensional model for the fan aerodynamic stability was built. Based on BP artifi-cial neural network, the results from the mode were applied on distortion estimation system. And then a 0 di-mensional real time program was embedded into the estimation system to realize the inlet distortion stability control. The results show that the potential engine margin is limited by reducing nozzle area at the uniform inlet condition.On the other hand, the engine could bear the supercritical inlet distortion when nozzle area was increased. It was very difficult to effectively control the fan stability because of the impact between the main fuel flow and the controlling unit.%对某型涡扇发动机风扇,建立进气畸变下的准一维气动稳定性分析模型。
利用该模型的计算结果,训练一个基于BP神经网络的畸变估算模型,并嵌入到0维发动机实时仿真程序,以实现进气畸变容限控制。
航空发动机气动性能的数值模拟研究
航空发动机气动性能的数值模拟研究航空发动机的气动性能是其工作效率和可靠性的重要指标。
为了提高航空发动机的性能,研究人员通过数值模拟方法来研究发动机的气动性能,并优化发动机的设计与工艺。
本文将介绍航空发动机气动性能数值模拟研究的意义、方法和应用。
1. 航空发动机气动性能的意义航空发动机的气动性能直接影响航空器的推进力、燃油消耗和飞行性能。
提高航空发动机的气动性能可以有效降低燃油消耗,并提高飞机的速度、载重能力和航程。
因此,研究航空发动机的气动性能对于航空工业的发展至关重要。
2. 数值模拟研究方法航空发动机的气动性能研究通常使用数值模拟方法。
数值模拟是利用计算机模拟真实环境中的流体力学过程,可以更好地理解和分析发动机内外流场的复杂流动现象。
目前,常用的数值模拟方法包括计算流体力学(CFD)和有限元分析(FEA)。
2.1 计算流体力学(CFD)方法计算流体力学是一种利用数值方法解决流体流动问题的数值模拟方法。
它基于流体力学的数值求解方法,并通过分割流场为网格单元来计算流场内的速度、压力和温度等参数。
CFD方法可以模拟复杂的流动现象,如湍流、激波和旋涡等,因此在研究发动机的气动性能时得到了广泛应用。
2.2 有限元分析(FEA)方法有限元分析是一种用于求解连续体力学问题的数值方法。
在航空发动机的气动性能研究中,FEA方法主要用于模拟发动机内部的结构和部件的应力、变形和振动等问题。
通过使用有限元分析,可以更好地了解发动机各部件的力学性能,并优化设计以提高气动性能。
3. 发动机气动性能的数值模拟应用航空发动机的气动性能数值模拟应用广泛,主要包括以下几个方面:3.1 气动外形优化数值模拟可以帮助研究人员优化发动机的外形设计,以减小飞行时的阻力和提高推进效率。
通过分析流动现象和参数分布,可以对发动机的外形进行改进,减小飞行时的气动阻力,提高动力性能。
3.2 湍流模拟湍流是航空发动机内部流场中的一种常见现象,对发动机性能和稳定性有着重要影响。
内分流双涡轮发动机的风洞试验与性能验证
内分流双涡轮发动机的风洞试验与性能验证当今世界航空工业的发展正处于一个高度竞争的时期,航空发动机的性能对于提高飞行速度、降低燃油消耗以及减少气体排放至关重要。
内分流双涡轮发动机,作为一种新型的航空发动机设计方案,引起了广泛的关注。
本文将对内分流双涡轮发动机的风洞试验与性能验证进行介绍和分析。
内分流双涡轮发动机是一种在传统涡轮发动机基础上的创新设计,其核心部分是两个涡轮,分别分流了内外涵道的气流。
内涡轮主要负责驱动压气机,而外涡轮则负责驱动风扇。
通过这样的分流设计,内分流双涡轮发动机能够更高效地利用气流,提供更大的推力。
为了验证内分流双涡轮发动机的性能,并进行必要的改进,风洞试验是一个必不可少的环节。
风洞试验是一种模拟真实飞行环境的实验方法,通过在风洞内引入不同速度和压力的气流,对发动机的气动特性、排放性能、噪声水平等进行评估和测试。
通过风洞试验,可以获取大量的实验数据,为发动机设计和性能优化提供依据。
在进行风洞试验前,首先需要进行试验计划的制定。
试验计划包括确定试验的目标、内容和参数设置等。
根据内分流双涡轮发动机的设计特点,试验计划应包括风洞模型的制备,测试点的选择,风洞条件的设定等。
尤其要注意考虑到涡轮之间的相互作用和流场分布的不均匀性等因素。
风洞试验的核心是模型制备和测试过程。
模型制备是将实际发动机的各个部件缩小并制作成模型,以便在风洞内进行实验。
内分流双涡轮发动机的模型制备相对复杂,需要保证模型的准确性和仿真度。
而在测试过程中,需要通过安装传感器、测量设备等来采集各项数据,包括温度、压力、转速、推力等,并记录下来进行后续数据分析和评估。
风洞试验结束后,需要对所获得的数据进行处理和分析。
通过对数据的处理,可以评估内分流双涡轮发动机的性能指标,如推力、燃油效率、降噪等,对实验结果进行可靠性验证。
同时,可以利用数据进行优化设计,针对发动机在试验中可能出现的问题进行改进。
内分流双涡轮发动机的风洞试验和性能验证是一个相对复杂和耗时的过程,但对于发动机的研发和性能优化来说是非常必要的。
航空发动机气动噪声控制中的声衬模拟稳定性分析
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1
2
航空发动机气动噪声控制中的声衬模拟 稳定性分析
背景
适航 噪声:FAA FAR 36; ICAO Annex 16
规定了一系列繁琐但清晰的声学测试流程; 不是单独针对发动机噪声的适航标准。
2
发动机噪声源部件分解
Nacelle and bifurcation
风扇
[1] Wikipedia.
压气机
燃烧
声衬模型 预测模型
计算模型
频域模型 时域模型
拟合模型 计算模型 预测模型
Tam Long
SDOF
Fung
MDOF 新型声衬
优化方法
Huang
暴力算法
人工智能 11
时域数值计算中声衬阻抗边界条件
Z() pˆ () R() iX () vˆn ()
vˆn (w )
=
Vˆ (w ) ×
5
风扇噪声进一步分解
[1] JASA, 2013c
6
PKUDuct
数值模拟的模型?
[1] Xun Huang, et al., AIAA J., 2008.
航空发动机台架侧风试验技术研究
航空发动机台架侧风试验技术研究0 引言航空发动机的稳定性和性能,受到进入发动机气流品质的影响,其中侧风是燃气涡轮发动机在飞机起飞、降落时经常遭遇的情况,对其稳定性和性能会有影响。
在较大的侧风环境下,发动机进口空气流场不均匀,进气道出口综合畸变指数增大,影响发动机的工作稳定性,更大能量的侧风甚至导致发动机无法正常工作。
现代航空发动机研制过程中,通常通过数值计算仿真,模拟侧风条件对发动机性能和稳定性的影响,并借助于风洞试验、台架侧风试验和试飞平台试验等手段进行进气畸变研究,以优化发动机进气道的侧风性能,验证航空发动机在侧风环境下的可靠工作能力,并为飞机侧风条件下的安全运营提供依据。
国外三大发动机公司在80年代就具备了侧风试验能力,开展了相关的发动机整机侧风试验研究。
本文以涡扇发动机为对象,开展侧风试验技术研究,完成试验验证和试验结果分析,对发动机在侧风环境下的起动能力和稳定工作能力进行了充分验证,推进了国内航空发动机关键试验技术研究进展,填补国内相关领域研究空白,积累了试验经验。
1试验依据航空发动机研制依据主要包括GJB 241A-2010《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》和《航空发动机适航标准》,以上两份文件中均无侧风试验相关要求。
《CCAR25R4-25.233 航向稳定和操纵性》从飞机角度,提出在地面任意速度运行时,90度侧风(最大25节,即12.84m/s)条件下,飞机不得出现不可控的打转倾向。
从发动机角度理解,即在12.84m/s的正侧风环境中,发动机可以任意速度在地面稳定运转,据此制定发动机侧风试验试验点,见表1,主要包括起动侧风试验和稳定工作侧风试验两部分。
表1 侧风试验点试验点稳定工作侧风试验点起动侧风试验点角度/°9018090风速/m/s12.8455注:角度指风源装置轴线(与风源出口气流同向)与发动机轴线(逆航向)夹角,以下同。
2试验环境和设备2.1试验环境试验在露天试验台进行。
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涡扇发动机气动稳定性适航验证方法研究
涡扇发动机是现代航空发动机的一种,它以其高燃烧效率、大推力和低噪音等特点,被广泛应用于商用飞机和军用飞机中。
为了确保涡扇发动机在实际飞行中的安全可靠性,需要进行气动稳定性适航验证。
本文将研究涡扇发动机气动稳定性适航验证方法。
涡扇发动机的气动稳定性主要指发动机在各个工况下的稳定性和可控性。
而气动稳定性适航验证方法则是通过一系列试验和分析来评估和确保发动机在各种飞行条件下的稳定性和可控性。
下面介绍一种常用的涡扇发动机气动稳定性适航验证方法。
进行地面基准试验。
地面基准试验主要是在实验台架上对发动机进行性能测试,旨在获取发动机在地面静态条件下的各种参数。
这些参数包括起动特性、推力和燃油消耗等。
通过地面基准试验可以了解发动机的基本特性,并为后续的试验和分析提供数据基础。
然后,进行风洞试验。
风洞试验是通过模拟不同的飞行条件,对发动机进行气动稳定性试验。
试验中需要调整风洞模型和试验设备,使其能够模拟真实的飞行环境。
试验中可以观测和测量发动机在不同速度、迎角和攻角下的稳定性和可控性。
还可以通过修改风洞模型和试验参数,研究和改进发动机的气动性能。
进行实际飞行试验。
实际飞行试验是对发动机在真实飞行条件下的气动稳定性进行验证和评估。
试验中需要安装发动机到实际的飞机上,并进行各种飞行测试。
试验中可以通过观测和记录发动机的工作状态,在真实的飞行环境中评估发动机的稳定性和可控性。
除了上述的试验方法,还可以结合数值模拟和计算分析等方法对涡扇发动机的气动稳定性进行研究。
数值模拟可以通过计算流体力学方法,模拟和分析发动机的流场和气动特性。
通过比对实验数据和数值模拟结果,可以验证和验证发动机的气动稳定性。
计算分析则是通过分析发动机的各种参数和特性,评估发动机在不同工况下的稳定性和可控性。