期刊,航空发动机 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

航空发动机

主　　编：李孝堂

出版周期：双月刊

国际刊号：1672-3147

电子邮箱：hkfdj606@163.com

电　　话：024-24281757 24281751

邮政编码：110015

地　　址：辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号沈阳市428信箱18号

航空发动机/Journal Aeroengine北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊作为我国航空发动机专业创刊最早、报道内容全面翔实、技术含量和学术价值颇高的自然科学期刊在行业内外具有很高的影响和知名度，被专业权威机构指定为“航空发动机专业国内核心期刊”。

正式出版

收录年代

激波发生器几何结构对激波-气膜干涉影响的数值仿真

夏万里张华良高阿飞尹钊...

81-88页

查看更多>>摘要：为探究激波-气膜干涉流动机理,采用带激波发生器的平板模拟跨声速叶栅内的流场.以激波发生器模拟入射激波,采用数值计算的方法研究当来流马赫数为1.45、吹风比为0.25、0.50和0.75时,楔形激波发生器角度和长度对超声速下平板气膜冷却流场的影响规律.结果表明:激波发生器角度影响激波强度,激波-气膜干涉会引起附面层流动分离产生分离泡,且分离泡尺度随激波强度的增强而增大;由于分离泡形成的鼓包使气流转折角增大,在5°和7°激波发生器下会形成局部正激波;激波发生器长度影响入射激波和膨胀波系之间的距离,随着激波发生器长度的增加,入射激波受膨胀波系影响减小.通过对比发现,合适的激波发生器可有效减弱流场内干扰波系的影响,从而突出激波对气膜冷却的干涉作用.

关键词：

激波-气膜干涉气膜冷却超声速平板燃气轮机

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维普
万方数据

受限空间内气动雾化效果影响因素

夏英杰胡斌石强曾文...

89-96页

查看更多>>摘要：旋流杯气动雾化喷嘴旋向及其下游受限空间会影响喷嘴下游大尺度涡的形态、大小及位置,从而影响燃油液滴在空间中的分布.针对气动雾化喷嘴下游液滴分布不均匀的问题,采用试验与数值模拟相结合的方法研究了气动雾化喷嘴下游受限空间及旋流器旋向组合对燃油液滴粒径的影响.结果表明:采用2级反向旋流方案的气动雾化喷嘴在下游受限空间内产生的大尺度回流对涡对液滴的卷吸、汇聚能力更强,测得的液滴索太尔平均直径(SMD)大于2级同向旋流方案液滴SMD,最大值达到26 μm;气动雾化喷嘴下游空间径向直径由133 mm增加到173 mm,回流对涡从1对增加为2对,液滴沿轴向向上游汇聚的程度增加,直径为173 mm受限空间内测得的液滴SMD相比于直径为133 mm空间内液滴SMD,随供油压力的不同增大3～5 μm;测量位置与大尺度涡结构距离越近,大尺度涡对周围液滴卷吸、汇聚作用越强,测量位置液滴SMD越大.

关键词：

气动雾化喷嘴旋向组合供油压力下游受限空间雾化特性索太尔平均直径

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维普
万方数据

涡扇发动机吞鸟适航完整性评定方法及验证

张清沈锡钢牛坤么铸霖...

97-104页

查看更多>>摘要：为探索适用于中国航空涡扇发动机的吞鸟适航符合性验证方法,针对吞鸟适航符合性验证需求,结合涡扇发动机研制,重点围绕中鸟附加的完整性评定要求,从试验发动机、试车台架、吞鸟试验专用设备和测试方案等方面,提出试验系统要求;从风扇叶片标识、鸟体发射系统布局、投鸟参数校准和鸟弹准备等方面,提出具体试验方法;从鸟的质量、投射位置、投射速度、试验状态和试验程序等方面,制定试验参数.依据制定的符合性验证方法,在露天试验台完成涡扇发动机整机试验验证,进行了中国涡扇发动机吞鸟适航符合性方法的探索与实践.结果表明:质量为0.71 kg的鸟弹以99 m/s的速度投向70%风扇叶高区域后,发动机推力损失2%,验证了涡扇发动机吞鸟后仍具有稳定工作的能力,为后续涡扇发动机开展吞鸟适航符合性的研究与验证奠定基础.

关键词：

吞鸟涡扇发动机适航符合性验证

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服役条件下低压涡轮轴多参数载荷谱计算

曲文宇尚尔魁刘洋

105-112页

查看更多>>摘要：为了获得使用条件下航空发动机低压涡轮轴的多参数载荷谱及联合概率分布,基于发动机的气动相似准则,采用多元非线性回归方法建立气动载荷模型,通过对转子及支撑结构的合理简化,采用结构力学理论建立机动载荷模型,结合服役发动机的飞行测量参数,快速转换出低压涡轮轴的气动扭矩、气动轴向力和机动弯矩剖面.在此基础上,对载荷剖面进行峰谷检测和雨流计数,形成载荷的峰谷循环矩阵.为了考虑载荷之间的相关性,采用核密度法估计各种载荷变量的边缘概率分布,采用Copula函数构造低压涡轮轴载荷的联合概率分布函数,通过拟合优度检验确定了最优分布函数.结果表明:与统计数据结果相比,建立的联合概率分布函数具有较好的计算精度,可以满足工程应用需要.

关键词：

低压涡轮轴气动载荷机动载荷Copula函数联合概率分布函数航空发动机

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基于Copula熵传感器选择的发动机相似性寿命预测方法

孙秀慧李娟戴洪德

113-121页

查看更多>>摘要：针对常见的特征选取方法难以度量传感器与性能退化之间的非线性关系,不能精准地筛选传感器构建健康因子,导致寿命预测误差偏高的问题,提出一种基于Copula熵传感器选择的发动机相似性寿命预测方法.基于K-Means聚类得到消除工况影响的传感器退化特征;利用Copula熵非线性度量指标筛选出与初始健康因子密切相关的(最优)传感器,重新构建健康因子;建立每组失效发动机的指数退化模型,借助这些模型预测服役发动机当前运行周期的健康因子,基于健康因子的真实值与预测值定义发动机之间的相似距离,在失效发动机库中搜索服役发动机的相似设备并预测剩余寿命;基于C-MAPSS数据集验证了该方法的可行性与有效性.结果表明:在50%、70%、90%运行周期下,基于Copula熵传感器选择的发动机相似性寿命预测方法的预测误差分别降低了39.25%、41.69%、50.53%,有效提高了寿命预测的精度,具有较大的工程应用价值.

关键词：

预测与健康管理寿命预测健康因子航空发动机Copula熵非线性相似性

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承力系统动态特性对发动机整机振动特性的影响

司雨萌王相平冯国全

122-127页

查看更多>>摘要：为了解决航空发动机承力系统对转子系统振动特性影响较大的问题,建立了发动机承力系统分析模型,分析其固有模态及动态特性.通过将固有频率计算结果与试验结果进行对比,验证了所建模型的准确性.建立了转子-支承-机匣-安装节系统模型,分析了整机系统高压激振下的临界转速与应变能.结果表明:在固有频率附近承力系统刚度值大小和相位发生显著变化,在一定频段内出现相位持续反向的负刚度.与采用静刚度的1维双转子-支承系统进行对比,在振型方面,双转子-支承系统同阶振型下整机模型更能体现由转子激起的机匣振动的不同情况;在应变能方面,由于负刚度的影响难以用静刚度来描述,采用双转子-支承系统分析方法使某阶振型的支点应变能计算不准确,采用静刚度的1维双转子-支承系统分析发动机振动特性的方法会产生误差.整机分析模型更能考虑机匣动态特性对转子振动的耦合影响,更贴近实际发动机工作情况.研究结果可供航空发动机整机振动设计参考.

关键词：

承力系统动刚度整机振动特性航空发动机

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维普
万方数据

机匣安装边螺栓连接结构抗冲击性能评价指标

申礼艾延廷衣国伟姚玉东...

128-132页

查看更多>>摘要：针对航空发动机机匣安装边螺栓连接结构的抗冲击问题,对现有研究中适用于机匣包容性的评价指标进行了总结与比较,提出了螺栓能量密度的评价指标.分别以螺栓内能占比和螺栓能量密度2种评价指标进行了机匣安装边螺栓连接结构几何参数对其抗冲击性能的影响研究,通过数据对比验证了以螺栓能量密度作为评价指标的可行性与合理性.结果表明:随着安装边高度、螺栓直径、螺栓数的增加,螺栓内能占比逐渐降低;随着机匣壁厚的增加,螺栓内能占比呈现与实际不符的先降低后提高的趋势.安装边高度、螺栓直径、螺栓数和机匣壁厚与螺栓能量密度皆呈负相关;在数值仿真中以螺栓能量密度作为评价指标可以更好地反映螺栓连接结构抗冲击能力的同时具有更高的效率.

关键词：

机匣包容性螺栓连接抗冲击螺栓能量密度航空发动机

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篦齿封严结构对高空台动静架连接密封特性影响的数值仿真

侯鑫正张兴源田金虎张文亮...

133-138页

查看更多>>摘要：航空发动机高空模拟试车台动静架连接采用传统的篦齿密封结构,在试验中存在气体泄漏量大及流量管结冰现象.为了提高高空模拟试验的准确性与安全性,针对新型篦齿密封结构,基于理论分析与数值仿真方法开展了动静架连接处篦齿封严机理研究,获得了密封间隙、齿腔深宽比以及篦齿齿数等结构参数对新型篦齿密封结构封严特性的影响规律.结果表明:随着篦齿密封间隙减小,改变控制口压比,泄漏量变化趋势较缓慢;齿腔深宽比基本不影响主流入口泄漏量的变化趋势;随着篦齿齿数的增加,泄漏量减小.为高空台动静架篦齿密封结构设计和泄漏量分析提供了理论依据.

关键词：

高空模拟试车台篦齿封严结构参数泄漏量封严特性航空发动机

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基于小波分解-LSTM的航空发动机润滑油量模型

袭奇王婧古书怀马驰...

139-144页

查看更多>>摘要：为了描述航空发动机润滑油量在飞机飞行中的变化,综合小波分解和长短期记忆网络(LSTM)的优点构建了小波分解-LSTM模型,模型的输入是由发动机高压转子转速、低压转子转速、飞机飞行高度、飞行姿态等参数构成的多组时间序列,输出为对应的润滑油量序列.采用实际运营中的快速存储记录器(QAR)数据,选取润滑油量波动较大的飞机飞行下降阶段进行建模.对润滑油量数据进行温度校准,去除热胀冷缩因素的影响;选择影响润滑油量变化的关键因素,包括高压转子转速、飞机姿态、飞行高度、飞行速度等11个输入因素;对这些输入因素和经温度校准后的润滑油量数据做小波分解,降低数据中噪声的影响并减小数据量,以加快后续机器学习模型的训练速度;采用LSTM神经网络训练数据模型,根据输入因素计算出润滑油量数据.结果表明:基于真实飞行数据测试结果显示,以升为单位,模型计算的润滑油量与实际润滑油量间均方误差约为0.1,说明模型能够有效描述飞机下降阶段中润滑油量的变化,可用于发动机滑油系统健康监控,为发动机滑油系统预测性维护提供新的方法支持.

关键词：

润滑油量滑油系统健康监控小波分解长短期记忆网络航空发动机

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万方数据

基于双线性池化引导特征融合的轴承故障诊断算法

陈毅朋吴飞周凯东

145-152页

查看更多>>摘要：为了深入优化滚动轴承在变负载驱动环境下特征提取不充分、轴承故障特征表征不足的问题,提出了基于双线性池化引导特征融合的轴承故障诊断算法.对读取到的原始信号数据进行预处理,通过去除直流分量、噪声滤波、抗混叠滤波、时域窗函数等操作,提高信号处理后的振动谱图质量;对预处理后的信号数据进行傅里叶变换,计算出变换后的幅值和频率数据,并绘制对应的振动谱图;利用通道注意力和空间注意力改进Res2Net网络,提取不同关注点下的视觉特征,并基于双线性池化方法进行多特征融合;利用全连接和softmax函数构建分类头,实现轴承故障分类.结果表明:所提出的方法在凯斯西储大学轴承数据集以及德国Paderborn数据集中的精确率分别为98.22%、97.94%,在轴承故障诊断中,所提算法不仅在理论上融合了自动化控制理论与控制工程原理,而且在实践中验证了其在轴承故障诊断中的有效性,为实现轴承故障的早期预警和智能诊断提供了新的技术途径.

关键词：

滚动轴承振动谱图故障诊断双线性池化多特征融合

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