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期刊信息/Journal information
南京航空航天大学学报
南京航空航天大学
南京航空航天大学学报

南京航空航天大学

宣益民

双月刊

1005-2615

tnc01@nuaa.edu.cn

025-84892726

210016

南京市御道街29号1016信箱

南京航空航天大学学报/Journal Journal of Nanjing University of Aeronautics & AstronauticsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是主要反映航空、民航、航天科学技术及其理论基础成果的综合性学术刊物，创刊于1956年，其读者对象主要是航空、民航、航天、机械、电子、电气等领域的科技工作者、理工科院校师生和相应的管理干部。本刊是我国中文核心期刊和科技论文统计用期刊，并被包括美国“工程索引”核心刊（EI Compendex）在内的国内外多家权威检索系统收录，深受国内外科技界的重视与好评，先后获得“全国重点高校优秀学报”、“江苏省优秀期刊”、“江苏省双效期刊”等称号。
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    航空发动机控制系统及关键技术现状与展望

    高亚辉倪烨斌姜成平王欢...
    577-596页
    查看更多>>摘要：航空发动机控制系统是航空发动机的安全关键系统,对发动机在飞行全包线范围内安全可靠产生推力或功率至关重要.本文阐述了航空发动机控制系统的演进历程,对架构设计、控制律设计、故障诊断与状态监视设计三大系统级关键核心技术以及仿真使能技术的发展情况进行总结分析,并对工程可应用性进行探讨,最后对未来的发展方向和重点研究内容进行展望,为新一代航空发动机控制系统设计提供一定参考.

    航空发动机控制系统架构设计控制律故障诊断状态监视仿真

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    磁帆推进技术研究综述

    全荣辉许明薇
    597-608页
    查看更多>>摘要：磁帆是一种基于太阳风等离子体的新型推进技术,它通过大尺度线圈产生磁场来偏折太阳风等离子体从而产生推力,在长周期行星际航行任务中具有重要的应用潜力.由于磁帆相比常规电推进具有更高的比冲和推功比,近几年随着木星等行星探测任务的发展,其逐渐成为行星际无工质推进技术的研究热点.本文介绍了磁帆推力的产生原理,阐述了磁帆小型化设计研究历程,总结了其数值分析和实验技术主要特点,比较了不同任务场景中磁帆的应用效果,最后提出磁帆的主要技术瓶颈及未来潜在发展方向,为我国磁帆技术研究提供参考.

    磁帆磁等离子体帆深空探测新型推进技术

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    高超声速带奇性轴外形热流准确预示的混合算法研究与应用

    谭国灼李沁黄潇翁谊辉...
    609-621页
    查看更多>>摘要：准确的热流预示在超/高超声速复杂流动数值模拟是一个难点问题.当计算网格中出现奇性轴时,进一步增加了准确流场模拟、热流计算的难度.本文针对奇性轴在有限差分计算中出现的流场结构不稳定、热流预测误差大等难题,在通量重构方法的基础上,结合基于守恒变量的重构方法,提出了一种采用高精度格式计算带奇性轴问题的混合算法.该算法在奇性轴附近使用基于守恒变量的重构方法,有效反映奇性轴附近流场分布对奇性轴计算的影响,能够有效解决奇性轴问题.采用该混合算法并对比应用 WENO3-JS 和高分辨率WENO3-PRM21,1 格式,本文对高超声速球头、HB-2、球钝锥及Apollo等外形绕流问题进行了数值模拟,结果表明:新方法能够有效解决含奇性轴问题计算中的流场结构不稳定问题,并且可以实现准确的热流预示.

    高超声速气动热奇性轴混合算法高精度格式

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    分流通道对台阶型篦齿封严性能影响研究

    董红伟谭晓茗张庆才张靖周...
    622-629页
    查看更多>>摘要：为提高涡轮级间篦齿的封严性能,设计了一种带分流通道的台阶型篦齿封严结构,研究了不同压比与转速下分流通道对篦齿封严泄漏特性和传热特性的影响规律,并与光滑篦齿进行对比.结果表明:在衬套上增设一个分流通道后,处于通道出口处的气流在离心力作用下被卷吸进通道,增强了篦齿的封严效果;分流通道的周向间隙率β越大,封严效果越佳,当周向间隙率β为 3 时,绝热壁面流量系数为 13.47%,绝热壁面风阻温升为48.7 K;分流通道数量增加,篦齿的泄漏加剧;随着压比增加,密封泄漏量增大,分流通道可以引导核心射流回流,故泄漏量增速逐渐变缓而绝热壁面风阻温升增速加剧;当转速从3×103 r/min增加到2.1×104 r/min,气流摩擦耗散加剧,篦齿绝热壁面流量系数逐渐降低,绝热壁面风阻温升逐渐升高,分流通道对高转速下篦齿的封严效果提升显著.

    数值模拟分流通道台阶型篦齿封严流量系数风阻温升

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    带FLADE的ACE典型工况不同工作模式性能仿真分析

    滕进华王英锋
    630-638页
    查看更多>>摘要：为实现典型工况模式选取方案,针对一种带FLADE(Fan on blade)的自适应循环发动机展开研究.基于各部件气动热力学原理在MATLAB/Simulink平台建立了该构型3外涵模式整机计算模型.在此模型基础上,通过减少迭代变量与残差变量的思路,分析了该构型在节流过程中两种工作模式不同典型工况下的性能.仿真结果表明:在地面工况条件下,3外涵模式与单+第三外涵模式相比在低转速下推力较高,而高转速下则相反,地面大功率状态起飞可以采用单+第三外涵模式;对推力需求不高的亚声速巡航工况,可在飞机爬升后开启MSV(Mode selection valve)使发动机以3外涵模式工作.

    自适应循环发动机部件级建模数值模拟典型工况节流性能

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    基于注意力机制的火箭涡轮泵支承刚度辨识

    苏越许开富金路王伟...
    639-649页
    查看更多>>摘要：作为重要的动力学参数,刚度辨识及预测对于涡轮泵动力特性具有关键意义,为此提出一种融合注意力机制和双向长短期记忆(Bi-directional long short-term memory,BiLSTM)网络的预测模型.将动力学响应融合输入,使用LSTM神经网络有效挖掘时序相关的历史特征.再将两层LSTM网络反向叠加组成BiLSTM模型,适应动力学信息复杂、序列冗长特点,深入挖掘参数间的非线性特征.随后引入Attention层,利用注意力机制获取特征分配权重,增强关键信息.最后通过某型涡轮泵的动力学数据训练辨识模型.结果表明,对于涡轮泵刚度特性,Attention-BiLSTM模型在序列数据处理方面具有显著优势,预测平均绝对百分比误差(Mean absolute percentage error,MAPE)可达 2.194 5%.而单一结构的RNN、LSTM和BiLSTM模型的预测MAPE分别为10.497 7%、5.497 3%和2.798 6%.可见该方法有效避免了复杂的动力学反问题求解,实现了非线性参数的动态识别.

    液体火箭发动机涡轮泵支承刚度长短期记忆网络注意力机制

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    硝酸乙基铵推进剂燃烧骨架机理的构建和验证

    邓梓健彭惠生杨天杭
    650-657页
    查看更多>>摘要：为得到适用于硝酸乙基铵(Ethylammonium nitrate,EAN)推力器燃烧数值模拟的燃烧机理,以包含EAN蒸发产物硝酸和乙胺的详细化学反应机理为基础,构建了EAN详细燃烧机理,采用生产速率(Rate of production,ROP)分析以及敏感性分析相结合的方法对详细机理进行简化,得到了包含82组分291反应的EAN燃烧骨架机理.分别使用两种机理对乙胺着火延迟时间、层流预混火焰中组分分布以及在激波管内反应过程中组分分布,硝酸在激波管内反应过程中组分分布进行了数值模拟,通过比较实验数据和模拟结果,对详细机理和骨架机理进行验证.验证结果表明:骨架机理的模拟结果与实验数据以及详细机理的模拟结果一致,表明了EAN燃烧骨架机理的准确性.得到的骨架机理为EAN推力器燃烧数值模拟提供了反应机理模型.

    硝酸乙基铵燃烧机理骨架机理生产速率分析敏感性分析

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    带同轴引气激光制孔中的气动特性分析

    崔子健张庆才谭晓茗张靖周...
    658-667页
    查看更多>>摘要：针对锥形激光加工器在航空发动机热部件冷却孔加工过程中的吹渣效果,研究了射流冲击孔板附近的流场特性及其影响因素.针对同轴高压气体撞击带盲孔平板的射流结构,采用数值模拟方法,分析了不同进气压力pint(0.2～1.5 MPa)、射流间距H/De(3.6,5.6,7.6)和冲击角度α(30°,45°,60°,90°)对盲孔附近气体动力学性能的综合影响.研究结果表明,当H/De为3.6时,随进气压力的增大,盲孔附近的气体动力学性能呈现先逐步提高后剧烈下降的趋势,较好工作压力为1 MPa;当射流间距H/De达到5.6及以上时,适当地增大喷嘴压力可以提高盲孔附近气流的气动水平,但提升有限.随着冲击角度α减小,盲孔内流出质量流量逐渐增大,α为30°时较垂直射流提升约11倍,但在冲击表面上气体的剪切流动随冲击角度减小逐渐变弱.

    航空发动机激光制孔同轴引气冲击射流计算流体动力学

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    航空发动机滑油消耗率计算与预测方法

    张振生蔡景张瑞张航源...
    668-676页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机滑油箱油量测量值易受多个参数影响导致滑油消耗率难以计算和预测的问题,提出了一种改进的滑油量数据提取规则和滑油消耗率预测方法.基于密度聚类算法(Density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)等方法对发动机数据进行了清洗,获取平稳飞行状态下滑油量数据.使用最小二乘法对滑油量进行拟合,得到了滑油消耗率,平均拟合优度达到了 0.86.在此基础上,利用多层感知器(Multi-layer perception,MLP)建立了滑油消耗率与飞行状态参数之间的关系,预测结果与实际值的平均绝对百分比误差为1.15%.本文提出的方法能够满足实际工程需求,为评估航空发动机滑油系统的健康状况提供了可靠参考.

    航空发动机滑油消耗率基于密度聚类算法多层感知器

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    改进DBSCAN的自动工作模态分析方法

    孙嘉宝康杰董自瑞季红侠...
    677-686页
    查看更多>>摘要：为解决随机子空间法在模态参数识别过程中自动性差、虚假模态难以识别剔除等问题,提出一种新的模态参数辨识方法.采用协方差驱动的随机子空间法(Covariance-driven stochastic identification,SSI-COV)识别系统的模态参数;根据软硬准则初步剔除虚假模态并绘制三维稳定图;对基于密度的带噪声的空间聚类算法(Density-based spatial clustering algorithm with noise,DBSCAN)进行改进,自动确定敏感参数ε,并对候选模态进行聚类分析;对每一簇类模态,计算模态质量评价准则(Modal quality assessment criterion,MQAC),制定筛选准则,自动剔除虚假模态并识别真实模态.利用本文方法对桁架结构、广州塔、Z24桥实例进行模态参数识别验证,结果表明该方法可实现典型工程结构的自动工作模态分析,可有效剔除非白噪声激励及测量噪声导致的虚假模态.

    工作模态分析随机子空间法三维稳定图虚假模态DBSCAN算法

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