全台发动机旋转失速的试验研究

在整台发动机上详尽地研究了压气机旋转失速的起始、发展和消失的复杂过程。试验中利用高频响动态三孔针测得了旋转失速的全部特征参数，包括起始点、团数、频率和相对传播速度以及周向失速范围等。此外，还运用总体平均技术求得了失速区内、外的流场。最后，在这些试验数据基础上进一步探讨了多级压气机旋转失速的性成和结构形态、失速预报信号和畸变影响等问题。     

活性炭吸附储氢过程的Matlab/Simulink模拟

利用动态系统仿真工具Matlab/Simulink,在活性炭吸附储氢动态集总参数模型基础上,建立了储氢系统Simulink模型,研究了储氢罐内的压力及温度变化,同时对295 K、10 MPa充气条件下的活性炭吸附储氢容量进行了分析.通过与实验及有限元模拟结果的对比发现.模型能够较好地反映活性炭吸附储氢的过程,其压力、温度及动态吸附曲线的有限元模拟结果与实验较为吻合.该模型为快速、准确地分析和优化车用储氢系统提供了一种方法.     

涡轮风扇发动机中过失速性能数值模拟

基于风扇、压气机的级特性,本发展了混合加力涡轮风扇发动机过失速一维非定常逐级模拟技术,采用了分析压缩系统过失速响应的动态滞后方法,并通过调节发动机尾喷管的出口面积来模拟发动机的过失速情况,给出了涡扇发动机进入过失速状态的主要特性及性能参数变化的规律,并讨论了时间迟滞常数的改变对发动机过失速的影响。     

涡流发生器对风力机翼段动态失速影响

为研究翼型动态失速过程中,涡流发生器(VGs)对其气动特性和流场的影响,本文采用延迟分离涡模型对加装VGs的风力机翼型DU91-W2-250翼段动态失速进行了数值模拟,分析了VGs对深失速和轻失速转化过程的影响。结果表明:涡流发生器对动态失速有抑制作用,有显著的增升减阻效果,翼段下俯段的气动性能改善效果要好于上仰段。由于分离程度不同,翼段加涡流发生器后,深失速下俯段升力低于上仰段,轻失速下结果则相反。     

Darrieus垂直轴风力机的双盘面随动流管模型

针对现有垂直轴风力机流管模型中未经充分实验验证的流管假设,提出了一种针对垂直轴风力机的空气动力模型———双盘面随动流管模型.模型整体采用双盘面单流管模型,局部采用随动流管模型,同时考虑了叶片的动态失速效应,并结合了Gormont动态失速模型.其中,双盘面单流管模型假设风轮的上下盘面均具有各自恒定的来流风速;随动流管模型假设叶片的相对局部风场中存在随动流管,流管方向与叶片相对风速方向一致,并随叶片实时运动.在Matlab中建立了模型并进行了系统计算,通过与实验数据的对比分析发现,该模型可较好地预测风力机的整体气动性能.同时研究结果表明:为了较准确地预测风力机在低尖速比范围内的气动性能,动态失速效应是不可忽略的.     

基于Peters-ONERA模型的失速颤振特性研究

采用Peters模型模拟线性气动力,ONERA失速模型模拟由于动态失速引起的非线性气动力,通过耦合结构运动方程,建立了状态空间(state-space)形式的气动弹性控制方程。采用欧拉预估-校正方法对该方程进行时域推进求解,采用特征根轨迹分析技术在频域内对气动弹性系统进行稳定性分析。基于Peters-ONERA气动力模型对动态失速现象进行模拟,结果表明该气动力模型可以准确地捕捉动态失速气动力的主要特征。采用该气动弹性模型对亚松弛迭代(under relaxation iteration)方法在静气动弹性求解稳定性中的影响进行了研究,研究结果表明,亚松弛迭代可以增强静气弹求解的稳定性。分别采用频域和时域方法对失速颤振中的颤振临界特性和分岔(bifurcation)现象进行了研究,并分析了初始扰动对系统响应的影响。研究发现:(1)在大攻角下,非线性气动力模态与结构模态的耦合可能导致结构模态的失稳,从而诱发系统的单自由度颤振;(2)初始攻角的改变会显著影响系统的分岔特性;(3)在不同的扰动范围内,气动弹性系统对扰动的敏感度不同,扰动增强可能会使系统原先稳定的状态被激发为极限环振荡(limit cycle oscillation,LCO)状态。     

多级轴流压气机旋转失速的研究——预测旋转失速的非线性模型

本文发展了一个预测多级压气机中旋转失速的非线性模型。为了使这个模型能用于真实压气机,导出了真实流面上的涡量—流函数方程组。作为算例,计算了单级和双级压气机,其结果清晰地描绘出失速团的形成和发展过程,同时也得出了旋转失速的所有特征参数和失速条件下压气机(级)特性的左半支,它对计算压气机在低转速下的动态特性特别重要。借胁特征线理论的分析方法,得出一个失速团稳定存在的理论极限,用它作为选择涡量传递方程左边界条件的判别式,就改进了这个非线性模型。     

基于小波分析的压气机失速初始扰动信号处理

文章对于在某型压气机试验器失速/喘振试验中获得的6组压力脉动信号进行失速初始扰动分析研究。利用时域-小波函数对信号进行降噪预处理、多分辨分析,将分解在各个频带内的小波系数重构为相关频带内的压力信号分量,当重构后信号的幅值大于预先设定的阈值时,认为压气机即将进入失速状态,可以采取控制措施。结果表明,小波降噪能有效分离信号中的高频噪声同时保留突变信号,达到有效降噪的目的。通过预先设定的阈值,监测压力重构信号,可以给出失速预警信号。     

汽车正面气囊充气过程仿真技术

基于计算流体力学(CFD)算法,在MADYMO软件中建立了某国产品牌轿车驾驶员侧气囊的CAE模型,并实现了气囊充气过程的动态模拟。经与气袋的静态点爆试验充气过程的对比发现,流体力学模型比均匀压力模型能更准确地模拟气囊起爆和充气的运动学与动力学过程。论文设计并进行了胸块发射试验,进一步验证了气囊充气模型的准确性。     

叶排间距影响旋转失速流场的实验研究

利用热膜探针和带高频响压力传感器的三孔针,结合一套动态数据采集和处理系统,详细测量了一个有不同叶排间距的单级轴流压气机的旋转失速点特征参数及流场.证实了失速团数目及传播速度与叶排间距的依存关系.利用失速区内气流与转子进行能量交换的概念,解释了失速区内气流的高切向流动.依靠实验结果,讨论了叶排间距对旋转失速流场的影响.