【摘 要】
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为了给高压压气机叶片全工况的工程设计和加工制造提供借鉴,进行了多案例的单通道和8通道定常及非定常数值模拟,探究了设计点和非设计点工况下安装角非轴对称布局对压气机性能的影响.研究结果表明:非轴对称安装角方案在设计点工况下性能参数相较于均匀安装角降低,且在近堵点时流量的分散度更大.非轴对称安装角使得叶片表面压力系数波动较大,导致转子效率下降明显.在均匀安装角偏差小但标准差大的非轴对称安装角典型方案中,由于其通道中存在较原型偏离大的安装角叶片,从而使得大流量点工况下48％～82％叶高流动分离,降低了出口气流角和
【机 构】
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上海交通大学航空航天学院,上海200240
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为了给高压压气机叶片全工况的工程设计和加工制造提供借鉴,进行了多案例的单通道和8通道定常及非定常数值模拟,探究了设计点和非设计点工况下安装角非轴对称布局对压气机性能的影响.研究结果表明:非轴对称安装角方案在设计点工况下性能参数相较于均匀安装角降低,且在近堵点时流量的分散度更大.非轴对称安装角使得叶片表面压力系数波动较大,导致转子效率下降明显.在均匀安装角偏差小但标准差大的非轴对称安装角典型方案中,由于其通道中存在较原型偏离大的安装角叶片,从而使得大流量点工况下48％～82％叶高流动分离,降低了出口气流角和效率.在近失速点,该典型方案在轮毂处角区分离较原型明显增强,在10％叶高处扩散因子较原型高负荷设计高出了0.72％,导致了失速裕度减小.
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建立了可倾瓦推力轴承的热弹流润滑(TEHD)模型,应用Newton-Raphson迭代法求解,研究了弹性变形、热变形和载荷对油膜静动态特性的影响.结果 表明:弹性变形会减弱油膜动压效应,而热变形会增强油膜动压效应;随外载荷增大热变形对轴承静动态特性的影响逐渐减弱而弹性变形的影响更加显著,重载条件下弹性变形的影响更为敏感.考虑轴承材料抗压性能和抗高温性能对可倾瓦推力轴承静动态特性的影响,对优化推力轴承设计、保证其稳定性和安全性具有重要意义.
为了获得高填充铅硼辐射屏蔽复合材料,以聚烯烃为基体、铅硼混合粉体为屏蔽功能增强体,采用混炼、熔融挤出-层压二段成型工艺实现了高填充量铅硼/聚乙烯辐射屏蔽复合材料的连续成型制备.通过配方设计、成型工艺参数优化、微观性能表征和屏蔽性能测试,研究了复合材料的组成与性能的关系.结果表明,铅硼含量为80％时制备出的屏蔽复合材料综合性能较优,拉伸强度为22.845 MPa,对137 Cs源的 γ 射线的线性衰减系数为0.034 mm-1.
机械零部件喷油或滴油润滑方式下油滴与零件表面碰撞后形成的沉积油膜流动特性决定着零件表面润滑油膜的分布特征和零件的润滑状态,对于这一润滑现象的深入理解需要对油滴与金属固体壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展行为进行研究.建立了油滴与铝合金壁面碰撞的试验装置,采用高速相机拍摄了油滴与铝合金壁面碰撞及其后沉积油膜的流动铺展与形貌演化过程,分析了碰撞油滴的变形及沉积油膜的铺展与回缩历程,探讨了碰撞条件和润滑油黏度对沉积油膜流动铺展特性的影响.结果 表明:与铝合金壁面碰撞后形成的沉积油膜铺展较快而回缩较为缓慢,没有明显
基于RANS (Reynolds averaged Navier-Stokes)方法,采用SST(shear stress transport)湍流模型和进排气边界条件,对翼身融合背撑发动机反推绕流流场进行了数值模拟,探究得到反推气流动力影响下机体气动载荷的变化规律,并评估了不同发动机功率下反推的增阻效果,以及对进气道流场畸变特性进行了初步的分析.结果 表明:反推气流会显著影响机体气动载荷的分布状况,发动机前方的机体表面压力逐渐增大,经过反推出流带后,表面压力急剧减小,沿展向其影响逐渐减弱;在一定范围内,
对一种使用中低热值生物质气的干式低排放(DLE)微型燃气轮机燃烧室开展了研究,对燃料喷嘴口在不同位置时的污染物生成特性进行了实验测试和数值模拟,获得了喷口位置对燃料与空气的混合均匀性、NOx生成特性的影响规律.结果 表明:调节燃烧室的燃料分配比例、燃料喷口位置对燃烧室的排放特性会产生影响,存在一个使NOx排放最低的燃料分配比例;燃料与空气混合的均匀性是影响NOx生成的主要因素之一;NOx主要在值班燃烧区中产生,调整值班级喷口喷射方式可以使NOx质量浓度降至7.6 mg/m3.
针对航空发动机试验时缺乏有效安全监控措施的技术难题,开展航空发动机气动失稳在线监测试验技术研究.通过分析发动机试验失稳动态特征数据,设计基于时频-小波的气动失稳辨识算法,研制出具有国内自主知识产权的航空发动机气动失稳在线监测系统.结果 表明:该系统能够准确、及时地检测到发动机失稳特征信号,辨识系统响应时间优于50 ms,工程实用性高,具备对发动机试验气动失稳在线预警能力.
针对涡桨发动机对起飞阶段的快速响应需求,提出一种发螺一体化控制架构,通过油门杆综合燃油回路和桨距回路,提高系统动态响应.根据螺旋桨特性,设计起飞阶段推力优化控制策略,通过空速调度最大有效起飞功率,从而提升起飞阶段推力响应.仿真结果表明:这种发螺一体化起飞推力优化控制策略使得涡桨发动机起飞加速段推力平均增加2.59％,发动机加速到起飞响应时间小于2.5s,有效提升了涡桨飞机的快速响应.
随着工农业的高速发展,大量的人为铅排放到环境,引起了一系列的生态健康问题.本文以工农业集产区浙江省为案例,系统构建了18个铅排放源排放清单,其中新增添了纺织业、制革业、造纸业、秸秆利用、牲畜废物利用、化肥消费、农药消费等铅排放行业,估算了浙江省1990-2018年各污染源铅排放量,分析了其时空变异趋势.结果 表明,浙江省前期(1990-2000)铅排放通量增长有限,其排放量仅约2500 t.a-1,有色金属开采贡献了约55％;其后增长速度较快,到2014年以后达到较高的稳定值,约35000 t·a-1,是
由于航空弧齿锥齿轮传动过程中存在安装误差,其不确定性对齿轮传动中的噪声和稳健性有较大的影响,利用Monte Carlo模拟描述抽样方法与多岛遗传算法对弧齿锥齿轮的2阶接触参数进行设计,将局部综合法和6σ分析法结合形成了弧齿锥齿轮的稳健性优化设计方法,并展开了对安装误差不敏感的稳健性优化设计.结果 表明:给定工况下,合理地预设2阶接触参数的取值与容差量可将齿轮传动中安装误差不确定性的稳健性提高至99.9％以上;同时可有效降低弧齿锥齿轮接触印痕、传动误差的灵敏度30％以上,改善弧齿锥齿轮传动的接触性能.验证了
为满足武器终点效应试验要求,通过发射模式选择、指标确定、装置设计与计算及生产组装,研制了一套机动式大口径弹体发射试验装置.利用该试验装置开展了一组验证试验,验证试验中最大炮口动能为378 MJ,大于设计值360 MJ,表明该装置达到设计指标要求,能够满足开展大口径高速弹体终点效应试验的需要.