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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。
正式出版
收录年代

    涡轮泵用动静压型机械密封性能数值分析

    孟祥铠肖远航赵文静江锦波...
    421-432页
    查看更多>>摘要:针对密封端面液氧的低动力黏度难以成膜的特性,提出一种动静压结合型机械端面密封.考虑节流孔的静压效应和液膜空化效应,建立了液膜的有限元分析模型,研究了动静压型机械密封的工作原理,分析了端面动静压结构几何参数对密封性能的影响规律.研究结果表明:动静压型机械密封的节流孔将静压效应引入密封端面,螺旋槽在提高液膜动压效应基础上将经节流孔流入的介质泵送回密封腔,提高了上游泵送量.在研究范围内,推荐的动静压结构几何参数的优选范围如下:螺旋槽槽台宽比为0.6~0.7、槽坝比为0.6~0.7、槽深为12~15 μm、螺旋角为15°~18°,静压节流孔孔径为0.4~0.5 mm、节流孔个数为6~12个.

    动静压型机械密封液氧有限单元法节流孔涡轮泵

    叶片加工偏差对叶栅临界攻角定性影响

    李相君鲁庆尤付浩朱政宇...
    433-446页
    查看更多>>摘要:为了研究叶片加工偏差与压气机稳定性的关系,建立常用加工精度与压气机工作范围的量化关联,本文初步以多级高负荷轴流压气机级二级静子叶中截面为研究对象,构造了一种叶片表面几何不确定性降阶模型,并在3种常用加工精度下生成偏差叶型数据库.结合神经网络预测不确定性输入变量与叶栅临界攻角范围的关系,最终使用伪蒙特卡洛方法生成大量样本并开展统计学分析.结果表明:相比于原型,引入加工偏差使叶栅正临界攻角下降,负临界攻角上升,因此叶栅临界攻角范围下降,气动性能比原型更加恶化;以正临界攻角为例,当加工精度由2级提升到1级时,正临界攻角的均值由7.485 8°上降至7.557 1°,且叶片敏感部位由整个叶片区域变为前缘以及前半弦长,其轮廓度增减对临界攻角的影响趋势亦发生改变.由于上述分析所得均为统计学量化结果,因此本文研究结论将为今后设计优化三维叶栅或压气机转子提供理论依据,进一步节约加工成本.

    加工偏差加工精度临界攻角敏感性气动性能

    基于体积力模型的跨声压气机进气畸变数值模拟

    邱佳慧杨晨赵红亮张敏...
    447-457页
    查看更多>>摘要:为快速评估进气畸变对压气机气动性能的影响,发展了一种基于体积力模型的进气畸变三维数值模拟方法.首先研究了体积力源项的建模理论和方法,并将该模型嵌入商业软件CFX中对Darmstadt单级跨声压气机在均匀进气条件下进行了计算及验证.进一步利用该方法对压气机在180°总温、总压畸变条件下的特性及流场进行了数值模拟,结果表明:该方法能再现进气畸变对压气机特性的影响,同时压气机内部畸变流场强三维特征与URANS(全环非定常)结果基本保持一致;在总温和总压畸变条件下,压气机与上游畸变流场的耦合作用趋势相反.相比URANS计算,该方法对计算资源的消耗能降低5个数量级,并能有效捕捉畸变流场在压气机内部的传递特征.

    压气机进气畸变快速评估体积力模型耦合作用气动性能

    端壁SJA对压气机叶栅角区分离影响

    郑维新曾聪陈绍文
    458-469页
    查看更多>>摘要:针对某型轴流压气机叶栅角区存在流动分离的问题,利用扫频射流激励器(SJA)主动流动控制技术,采用非定常数值计算方法对端壁SJA控制压气机平面叶栅角区分离的影响机理进行研究,分析和讨论了 SJA位置布置、射流压比设定、射流偏角设定的影响规律和流场特性.研究结果表明:端壁SJA主要影响端壁和叶片表面附面层的发展和迁移,通过抑制集中脱落涡的生成与发展,以达到抑制角区分离、减小角区流动损失的目的;当SJA布置在轴向位置xSJA/b=85%处、靠近吸力面时,降低流动损失的效果最佳;当SJA射流压比大约为1.01时,利用仅占主流0.03%的射流流量就可使得总压损失系数减小13.4%.此外,通过合理设计SJA射流偏角可有效改善端壁SJA存在的"扫掠盲点"问题,使得SJA控制效果得到进一步提高.

    压气机叶栅角区分离扫频射流激励器(SJA)非定常流动控制射流位置总压损失

    波箔型动压气体轴承间隙非一致滑移流场

    张镜洋孙义建吕元伟张靖周...
    470-482页
    查看更多>>摘要:为揭示界面滑移对动压气体轴承间隙流场的影响机理,以波箔型动压气体径向轴承为研究对象,建立周向非一致滑移修正雷诺方程并采用超松弛迭代法进行求解,分析了转速、偏心率、间隙高度和箔片变形等因素变化下滑移对轴承间隙内流场的影响.结果表明:随着转速的增大或间隙高度的减小,流固界面由无滑移状态转变为静子侧滑移状态,并最终达到两侧均滑移状态,转子侧从压力上升区、静子侧从压力下降区向两侧滑移区域面积和速度逐渐增大;而偏心率的增大仅会导致滑移速度增大,而滑移区域面积几乎不变;箔片变形使滑移速度场呈现阶梯状分布.非一致滑移对最高气膜压力最大影响可达17%.速度梯度和压力场显著变化诱导界面剪应力和极限剪应力复杂演化而产生上述规律.

    动压气体轴承微尺度箔片界面滑移流场

    三点接触球轴承拟动力学模型分析及验证

    唐瑞高利霞余丹李炎军...
    483-495页
    查看更多>>摘要:为定量预测与规避双半内圈角接触球轴承三点接触现象,降低轴承异常磨损风险,采用牛顿-欧拉矢量力学方法,结合该轴承结构与受载特点,对双半内圈角接触球轴承内部元件相对位置与速度关系进行了描述,综合考虑轴承各元件相互作用力、运动惯性力、陀螺力矩以及润滑油对轴承元件施加的流体拖动力与挤压力,建立了考虑三点接触情况的双半内圈角接触球轴承拟动态性能分析模型,并完成轴承非线性方程组求解算法优化,且通过与国外成熟软件计算结果和保持架转速试验结果对比,验证了所建立模型的准确性,研究表明,所建立的双半内圈角接触球轴承分析方法对内部接触角分布和应力分布的预测误差小于12%,对于最大接触应力的预测误差小于2%,且对接触痕迹的预测较为准确,对于保持架实际转速的预测误差小于10%,可用于双半内圈角接触球轴承设计优化.

    双半内圈角接触球轴承三点接触特性接触应力接触痕迹保持架转速试验

    高温高速混合陶瓷球轴承性能分析与试验研究

    郑艳伟刘公平赵滨海郝大庆...
    496-504页
    查看更多>>摘要:针对高温高速轴承易发生黏着磨损、保持架断裂等失效特征,搭建了轴承动力学分析模型和试验台架,对轴承进行了优化设计、性能分析及试验验证.研究结果表明:随着转速的增加,内圈接触应力增大,外圈接触应力减小,混合陶瓷球轴承的最大接触应力大于全钢轴承;随着转速的增加,滚动体与保持架的碰撞力、保持架打滑率和旋滚比均增加,保持架稳定性降低,全钢轴承的保持架打滑率和旋滚比均大于混合陶瓷球轴承,滚动体与保持架碰撞力相当;自主搭建了试验台进行试验研究,当供油温度110℃,转速为120000 r/min时,混合陶瓷球轴承温度低于全钢轴承,混合陶瓷球轴承振动加速度低于2.0g,全钢轴承振动加速度低于4.0g,通过供、回油温差,可判断混合陶瓷球轴承温升低于全钢轴承;试验验证了混合陶瓷轴承较全钢轴承更适用于高温高速工况.

    高温高速混合陶瓷球轴承接触应力旋滚比

    基于Copula相似性的航空发动机RUL预测

    许先鑫李娟孙秀慧戴洪德...
    505-512页
    查看更多>>摘要:针对航空发动机性能退化特征众多,以及特征相互影响等问题,考虑退化特征间的非线性相关关系,提出了基于Copula相似性的航空发动机RUL(remaining useful life)预测方法.通过K-means聚类将航空发动机的工作状态分类,建立退化模型,选取退化性能趋势最明显的3组传感器.基于Copula函数对选取的3组传感器进行相关性建模分析,构建发动机传感器之间的Copula结构.基于Copula相似性实现对航空发动机的剩余寿命预测.结果表明:基于Copula相似性的航空发动机RUL预测方法相较传统方法,在发动机运行周期的50%、70%、90%预测误差分别减少13.053%、31.328%、74.602%,预测精度得到提高.

    预测与健康管理特征退化剩余使用寿命Copula相似性非线性

    《航空动力学报》征稿简则

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