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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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    涡轮动叶吸力面气膜冷却径向差异对比

    王磊李海旺谢刚周志宇...
    215-223页
    查看更多>>摘要：数值仿真研究了不同吹风比和旋转雷诺数条件下涡轮叶片吸力面不同叶高位置处气膜冷却效率分布的差异.研究涉及5个直径为0.8 mm的圆柱孔,气膜孔处于涡轮叶片吸力面17.8％流向位置处,并分别处于10％、30％、50％、70％和90％叶高位置处.研究在400、600r/min和800r/min转速下进行,分别对应旋转雷诺数357 000、536 000和715 000.研究涉及5个吹风比:0.50、0.75、1.00、1.25和1.50.研究结果表明:靠近叶根处的气膜受叶根通道涡影响明显向叶顶方向偏转.不同叶高位置处的气膜冷却效率分布存在明显差异.旋转给冷却射流带来附加离心力和哥氏力的作用,使得吹风比和旋转雷诺数的增加对不同叶高位置的气膜尾迹偏转产生不同影响.旋转雷诺数对不同叶高位置的气膜冷却影响存在差异.

    气膜冷却涡轮动叶吸力面不同叶高位置吹风比旋转雷诺数

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    火箭发动机增压系统关键换热参数辨识

    张效溥李志敏徐鹏里李春晓...
    224-233页
    查看更多>>摘要：针对火箭增压系统设计过程中关键换热参数难以确定的问题,提出1种基于混沌自适应粒子群算法(ACPSO)的增压系统换热参数辨识方法.建立了考虑换热模型的液体火箭增压系统非线性数学模型,通过灵敏度分析筛选出待识别参数,采用含有早熟抑制和惯性权重自适应调节策略的粒子群方法对选定参量进行辨识,对引入了权重衰减机制的方均根目标函数进行优化.结果表明:辨识后的仿真曲线与实测曲线具有良好的一致性,氧箱增压电磁阀打开时间仿真值与实测值偏差低于3％,气瓶1次飞行结束温度仿真值与实测值仅相差2.4K.将辨识结果应用于某相似的新研型号,气瓶设计容积和质量相比绝热假设的设计方案降低了 32L和11.6kg,有效减少了由设计过度冗余造成的额外试验和设计迭代成本.

    系统工程传热粒子群算法参数辨识火箭增压系统

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    隔板对液体火箭发动机燃烧室声学模态特性的影响

    张泽昊樊志伟董立宝何博...
    234-243页
    查看更多>>摘要：通过采用声学有限元法,求解带有平均流源项的亥姆霍兹方程,进而在考虑燃烧室高温、平均流场因素基础上分析了隔板结构参数对液体火箭发动机燃烧室声学模态特性影响规律.结果表明:增加隔板数目或长度,均会降低燃烧室1阶切向模态的特征频率;存在最佳隔板数目4,使燃烧室1阶切向模态阻尼率最大;而隔板长度越长,1阶切向模态声压波腹的分布面积越小,阻尼率越大;隔板型式对燃烧室1阶切向模态特性影响较小.

    隔板液体火箭发动机燃烧室声学模态特性亥姆霍兹方程

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    液态甲烷管道预冷过程的仿真研究

    陈玉孙得川曾卓雄
    244-250页
    查看更多>>摘要：低温推进剂液体火箭发动机在推进剂加注时需要进行管道预冷以避免推进剂气化.为揭示管路预冷过程中低温流体的两相流动特性,针对小型液氧/甲烷发动机液态甲烷管道的预冷过程进行了研究.采用Lee蒸发模型,模拟并分析了不同入口流量下的湍流传热过程,得到了管道预冷过程中甲烷的体积分数、温度、压力和速度的变化规律.结果表明:在管道预冷过程中,液态甲烷会发生闪蒸现象,甲烷的温度和压力的变化是影响闪蒸的主要因素;在低流量时,预冷时间与质量流量呈负相关,当质量流量增大到一定程度后,预冷时间趋于稳定值.研究结果可预示容许时间内的最优预冷流量,对提高预冷效率和改进低温推进剂加注过程具有指导作用.

    液态甲烷预冷过程相变Lee模型闪蒸

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    考虑协调接触的圆兜孔圆柱滚子轴承动力学研究

    刘延斌黄杰李旭莹
    251-266页
    查看更多>>摘要：针对接触廓形高度密合的滚子-兜孔圆弧面、滚子-兜孔端面、滚子-挡边等协调接触副,基于Winkler弹性基础模型,提出一种协调接触建模方法,然后结合牛顿-欧拉动力学理论,提出考虑协调接触的圆兜孔圆柱滚子轴承的六自由度动力学建模方法,通过与文献结果和实验数据对比,验证了建模方法的有效性,在此基础上仿真研究了保持架质量偏心和内外圈角度不对中对保持架打滑/涡动、滚子打滑/偏歪斜、滚子-兜孔碰撞以及滚子-挡边碰撞的影响,结果表明:保持架质量径向偏心会加剧保持架和滚子的打滑,但有助于提高保持架涡动的稳定性,而轴向偏心会引起滚子的偏歪斜,当轴向偏心与径向偏心叠加时,滚子与兜孔、挡边更易产生边缘碰撞;内外圈角度不对中也容易引起滚子的偏歪斜,以及滚子与兜孔、挡边的边缘碰撞,但可明显降低保持架和滚子的打滑.

    圆柱滚子轴承圆兜孔协调接触六自由度动力学模型动态性能

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    不同预载机制和过盈量下角接触球轴承的动力学特性

    李震王青山王瑞华秦斌...
    267-278页
    查看更多>>摘要：基于Hertz弹性接触理论和无滚道控制理论,建立了不同预载机制下五自由度角接触球轴承拟静力学分析模型,采用牛顿拉夫逊法对已建立的模型进行数值求解,探究预载机制和过盈量对角接触球轴承动力学特性的影响.通过将已建立模型求解接触角和轴承刚度结果与已有文献结果进行对比,验证模型的有效性.分别探究了过盈量对内外圈装配压力和滚道接触变形量的影响以及过盈量和预载机制对轴承刚度的影响.结果表明:随过盈量增加,内外圈装配压力增加,初始接触角减小;随着过盈量增加,轴承径向刚度增加,轴向刚度和角刚度减小;与定压预紧相比,定位预紧能够提高轴承刚度;探究转速对接触变形和装配压力的影响,确定了松脱旋转速度约为40 000 r/min.

    过盈量预载机制牛顿拉夫逊轴承刚度接触角

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    高空舱飞行高度模拟串级LADRC鲁棒控制技术

    但志宏张松张和洪钱秋朦...
    279-288页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机高空舱飞行高度模拟控制系统存在的强非线性、高度不确定性、强外部扰动等实际工程问题,对抑制系统不确定性影响的主要控制方法进行了分析和讨论,设计了一种基于降阶线性扩张状态观测器(RLESO)的串级线性自抗扰(LADRC)鲁棒控制方法.分析了被控对象的主要特性和控制难点,并将广义受控对象分为蝶阀位置回路和飞行高度回路.对两个回路分别设计降阶扩张状态观测器和控制器并组建串级控制系统.通过控制仿真并与经典PID控制方法进行了对比分析,结果显示在推力瞬变试验控制仿真中,被控压力的最大波动值从3.5 kPa减小至0.8 kPa,表明了基于RLESO的串级LADRC技术能够显著提升高空台飞行高度模拟的控制品质,获得了较为理想的鲁棒控制性能和抗扰性能.

    高空舱飞行高度模拟鲁棒性降阶线性扩张状态观测器线性自抗扰控制器

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    考虑高压涡轮性能非确定的航空发动机鲁棒设计

    王林潘旭杨锟
    289-298页
    查看更多>>摘要：为了降低制造过程中非确定性因素对航空发动机总体性能的影响,通过在设计阶段考虑高压涡轮性能的非确定性,构建鲁棒优化设计模型来优化总体性能的设计方案,使用蒙特卡洛仿真量化非确定性的影响,并开发了相应的全局优化算法进行求解.数值实验的结果验证了鲁棒设计模型的优势,与传统确定性设计方法相比,在高压涡轮性能非确定的情况下,鲁棒设计模型获得的方案能平均减少15.97％的总体性能离散程度,具有较优鲁棒性.

    总体性能非确定性鲁棒设计蒙特卡洛仿真最优化

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    《航空动力学报》征稿简则

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