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期刊信息/Journal information
航空动力学报
航空动力学报

陈懋章

月刊

1000-8055

JAP@buaa.edu.cn

010-82317410

100191

北京市海淀区学院37号

航空动力学报/Journal Journal of Aerospace PowerCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本报是中国航空学会主办，经国家科委批准的高级刊物，向国内外公开发行。主要刊登航空航天发动机的原理与设计、气动热力学，叶轮机械，燃烧学，传热传质学，结构力学，自动控制、机械传动、实验技术以及热动力工程等方面的最新科技成果。编委会由主编、副主编及编委共50余人组成，均为该领域的著名专家学者。
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    含水乙醇/RP-3航空煤油混合燃料的层流燃烧速度

    刘宇周博谷午饶大为...
    1-11页
    查看更多>>摘要：采用定容燃烧实验装置获得初始压力为0.1 MPa、初始温度为450K、当量比为0.8～1.4工况下乙醇/RP-3航空煤油预混火焰和含水乙醇/RP-3航空煤油预混火焰的层流燃烧速度(LBVs),并分析了乙醇掺混比、乙醇含水量、当量比等因素对混合燃料层流燃烧速度的影响.研究表明:随着乙醇掺混比的增加,乙醇/RP-3航空煤油混合燃料层流燃烧速度增大;当RP-3航空煤油中乙醇掺混比一定时,随着乙醇含水量的增加,含水乙醇/RP-3混合燃料层流燃烧速度减小.由燃烧反应动力学分析可知,混合燃料的层流燃烧速度受动力学、热力学等的综合影响.本研究所获实验数据能够为生物乙醇燃料在航空发动机中的应用提供理论基础和技术支持.

    定容燃烧RP-3航空煤油含水乙醇层流燃烧速度(LBV)燃烧反应动力学

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    旋流器气量分配对全环燃烧室排放的影响

    王志凯龚卡罗莲军张险...
    12-18页
    查看更多>>摘要：为研究一、二级旋流器气量分配对燃烧室排放性能的影响,在总气量恒定条件下,针对配装气量比分别为0.85和1.1两种方案双级轴向旋流器的全环燃烧室开展了地面慢车、空中慢车和起飞状态下的排放试验.结果表明:气量比从0.85增加到1.1,空中慢车和起飞状态氮氧化物(NOx)排放分别降低33％～52％和14％～38％,地面慢车状态CO和未燃碳氢(UHC)排放分别降低23％～49％和32％～36％.地面慢车状态两方案旋流器对应的NOx排放差异不大,且排放值均较低.CO和UHC排放主要集中在地面慢车状态,随着状态增大,CO和UHC排放量逐渐降低,且空中慢车和起飞状态对应的CO和UHC排放量差异不大.在本文试验范围内,全环燃烧室CO排放指数随着NOx排放指数的增加呈现幂函数下降,随着UHC排放指数的增加呈现对数上升.

    燃烧室双级旋流器气量分配排放性能试验

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    基于响应面法的X型桁架阵列通道冷却性能优化

    席雷高建民徐亮赵振...
    19-27页
    查看更多>>摘要：基于数值结果构建了有关X型桁架通道壁面平均努塞尔数、摩擦因数和综合热力系数的2阶响应面模型,分析了桁架杆直径比、桁架杆夹角和桁架杆倾角等对X型桁架通道冷却性能的影响规律,并优化得到了最佳参数.结果表明:增大桁架杆直径比和桁架杆夹角均可以快速地提高平均努塞尔数,但也相应地增大了摩擦因数;增大桁架杆倾角先提高后又降低了平均努塞尔数和摩擦因数;增大桁架杆直径比、桁架杆夹角和桁架杆倾角均会使综合热力系数先增大后减小.当桁架杆直径比为0.075 0、桁架杆夹角为60°和桁架杆倾角为33.79°时通道的传热性能最优;当桁架杆直径比为0.067、桁架杆夹角为37.88°和桁架杆倾角为31.36°时通道的综合热力性能最优.

    桁架阵列冷却通道流动与传热响应面法优化设计

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    过浓系数与对置活塞发动机的燃烧效率

    王苏飞章振宇张付军
    28-39页
    查看更多>>摘要：针对空气利用率用于描述对置活塞(OP2S)二冲程压燃式发动机油气相互作用规律时局限性较大的问题,给出过浓系数的定义并以之作为对置活塞二冲程压燃式发动机缸内油气混合效果的评价指标.在此基础上通过基于CONVERGE软件的数值模拟研究了初始涡流比和喷油器倾角对OP2S燃烧效率的影响规律.结果表明:过浓系数可以排除平均当量比的影响并有效反映喷油参数对油气混合效果的影响.提高涡流比可以强化喷油过程中的油气混合,同时改变喷油过程形成的燃油径向分布.过小或过大的涡流比使燃油过度集中于气缸轴线附近或气缸壁附近,造成局部过浓,喷油结束后的燃烧效率下降.整个循环的燃烧效率由喷油过程中及喷油结束后的燃烧放热过程共同决定.在所研究的范围内,涡流比对燃油径向分布的影响可以使燃烧效率在0.6～1.0的范围内变化.喷油器倾角同样可以改变燃油径向分布位置及燃烧效率,且这一影响可以与涡流对燃油径向分布规律的影响相叠加.

    对置活塞(OP2S)燃烧效率过浓系数涡流比油气混合

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    条缝喷嘴几何结构对旋流冷却特性的影响

    马永乐成克用淮秀兰
    40-48页
    查看更多>>摘要：为了寻求更优的透平叶片前缘冷却结构,建立了条缝喷嘴旋流冷却结构,并选用标准k-ε湍流模型进行数值计算,探究了条缝喷嘴几何结构对旋流冷却流动与换热特性的影响.在所研究雷诺数范围内,条缝喷嘴旋流冷却靶面换热流向不均匀度比离散结构小67.8％～71.9％;条缝喷嘴旋流冷却靶面换热强度在喷嘴范围内沿流向呈上升趋势;通过改变条缝喷嘴截面斜度角可以有效影响靶面换热分布,当斜度角为0.24 rad时,换热强度沿流向基本呈均匀分布,超过此值,则呈下降趋势;条缝喷嘴高度对旋流冷却换热均匀性影响较为明显,当喷嘴高度是水力直径3.41倍时,综合性能最好;此外,还探究了条缝喷嘴宽度对旋流冷却的影响.

    燃气轮机叶片前缘条缝喷嘴旋流冷却流动传热

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    基于多模态融合的任意对称翼型结冰预测方法

    屈经国王强彭博易贤...
    49-56页
    查看更多>>摘要：为解决目前绝大多数神经网络冰形预测方法只能针对特定翼型且不具备面向多翼型特征的普适性的问题,采用基于多模态融合的深度神经网络方法,以翼型截面图像与结冰工况参数作为输入,以二维冰形曲线傅里叶级数拟合参数作为输出,建立深度神经网络预测模型,实现了对任意对称翼型结冰特征的预测能力.结果表明:提出的模型可以准确地预测任意对称翼型几何特征条件下的结冰外形,冰形面积与最大冰厚等冰形主要参数预测误差均保持在10％以下.

    对称翼型结冰预测多模态融合深度神经网络傅里叶级数

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    侧壁开孔蜂窝夹芯结构的传热性能分析

    郑宁悦陈学孙创夏新林...
    57-62页
    查看更多>>摘要：针对侧壁开孔蜂窝夹芯结构,建立了蜂窝单元高温辐射-导热耦合传热模型,采用有限元方法分析了内部传热机制,获得了其高温等效导热系数.讨论了开孔形状、开孔参数、孔排布形式等结构参数对等效导热系数的影响,拟合得到了等效导热系数的计算关联式.研究表明:开孔形状对蜂窝单元等效导热系数几乎无影响;等效导热系数随孔隙率增大而减小,受开孔数影响较小.并联开孔相对于串联开孔时等效导热系数更低,孔隙率14％、孔数为4时等效导热系数比串联时小8.4％,相较于未开孔时降低16.1％.

    蜂窝结构高温传热等效导热系数侧壁开孔有限元方法

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    基于等效间隙的机匣安装边泄漏量定量计算方法

    艾延廷刘俊男田晶刘玉...
    63-71页
    查看更多>>摘要：结合平行平板流动理论,结合流量因子法和粗糙面接触压力与接触间隙的关系,提出了一种基于等效间隙、能够考虑微观粗糙形貌及受不均匀分布载荷的机匣安装边泄漏量定量计算方法;采用有限元计算方法,研究了内部气体压力和轴向力对机匣安装边气体泄漏量的影响规律;研究表明,随着内部气体压力的增加,泄漏量增大,随着轴向力的增加,泄漏量略微减小;最后将计算结果与泄漏量实验结果进行对比,在内部气体压力和轴向力作用下的泄漏量最大误差分别为3.5％和3.6％,证明了本文计算方法的有效性.

    机匣安装边表面粗糙度流量因子等效间隙泄漏量实验

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    燃气冲破式易碎盖冲击载荷与变形预测

    李仁凤任锐张翔耿直...
    72-80页
    查看更多>>摘要：采用高精度数值模拟技术对开盖前发射箱内冲击波演化规律、后盖不同开盖时刻前箱盖载荷分布以及不同载荷加载方式下前盖承压变形进行了计算分析.研究结果表明:冲击波以约450 m/s的速度在箱内沿轴向传播,棱台箱盖中心区域压力大于斜面区域.后盖开盖时间距离发动机点火时间越长,燃气到达前盖的压力峰值越大,综合考虑箱内设备的安全与开盖可靠性,在0.95 ms时刻开盖时性能最优.通过对棱台型易碎前盖燃气载荷分布研究,应按照平台区域和斜面区域进行分区域变形预测,相比较平均载荷加载更有利于盖体薄弱部位设计.

    燃气开盖易碎盖冲击波发射载荷承压变形

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    航空发动机钛合金声衬热振响应特性

    王晨李颖霍施宇由于...
    81-89页
    查看更多>>摘要：针对高温振动环境下钛合金声衬动响应变化规律及疲劳失效问题,以仿真分析和试验相结合的方法开展钛合金声衬高温环境下的振动特性研究.研究结果表明:200 ℃下钛合金声衬1阶固有频率计算结果和试验值吻合较好,误差在8％以内.在40g振动激励下,通过对比仿真结果与试验结果发现速度响应的误差在26％以内,验证了仿真分析方法的可用性与准确性.使用该数值方法计算了热振环境下声衬的应力分布,发现声衬应力最大位置出现在蜂窝芯上,面板的应力水平整体相对较低;随着蜂窝芯高度和厚度的增大,声衬的应力水平会下降,而声衬的应力水平会随着面板厚度得增大而升高;孔径的大小对声衬强度影响可以忽略.

    钛合金声衬蜂窝芯穿孔板热振试验强度设计

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