燃气涡轮发动机人工智能实时诊断和预测

定义有感知的发动机状态监控（COEHM）系统采用的方法，采用这些建立在真实和模拟发动机数据基础上的方法可以精确地预测燃气涡轮发动机工作状况（总体完整性），性能变化（降低）和部件寿命（氏疲劳循环，高疲劳循环及蠕变）损耗，发展一套COEHM系统需要应用诸如数字滤波，多项式，模糊逻辑，专家系统，概率系统，神经网络这样的工具，这还不是全部，还需要应用一些新颖的方法使得系统具有精确预测被监控事件结果的能力，COEHM系统可以提供快速而精确的诊断和信息预测（以减少维修时间），无故障和周转时间，改进的临界寿命管理方法可以减少发动机的寿命周期费用，所以，COEHM系统的发展大大地减少发动机的使用费用，增强了工作能力，克服了由于人员减少而引起的技术经验损失。     

瞬态过程热传递对压气机稳定裕度的影响

详细分析了发动机瞬变过程中热传递对压气机稳定性的影响机理，建立了热传递对压气机稳定裕度影响的数学模型，并以一台增压比为26的涡扇发动机为例进行计算，结果表明了建立模型的正确性。     

多级涡轮S2流面的变比热气动热力计算方法

针对在多级涡轮流道中沿流动方向燃气温度变化较大这一特点，为了准确反映出温度变化对气动热力计算结果的影响，提出了一种考虑变比热影响的Ｓ２流面的气动热力计算方法。该方法摒弃了传统的定比热气动热力计算公式和由温度、密度确定压力的求解顺序，而是根据导出的变比热计算压力的关系式求解压力，然后用温度和压力计算密度。计算结果显示出本文的算法较传统的未能充分考虑变比热影响的气动热力计算方法可以改善多级涡轮联算时的计算准确度。     

空中点火／贫油熄火研究

设计先进的涡轮发动机时，燃烧室的贫油点火和火焰稳定边界是首要考虑的问题。点火和火焰吹熄的机理易于定性分析，但却不易模型人或预测。本文介绍了对７种燃烧室建立和点火和熄火关系式，各种燃烧室的设计没有一致的规律，应用目前的资料还不能概括出工作参数的影响。     

畸变进气下压气机叶片非定常载荷的数值模拟

为了分析畸变进气在轴流压气机转子叶片表面产生的非定常激振力，采用二维无粘线化非定常流理论，建立了周期性气流条件下叶片表面非定常气动力的计算模型，根据实测的畸变实验数据，对某发动机的第一级叶片表面非定激振力进行了计算分析，结果表明在叶片的不同径向位置，非定常压力的分布规律不完全相似，而作用在叶片表面总的非定常气动力在叶尖部位最强。     

涡轮效率改变对发动机加速特性的影响

采用零维闭环数值仿真平台，对某型单轴涡轮喷气发动机进行启动加速过程的零维闭环仿真，通过选择三种不同的调节方式，研究了涡轮效率的改变对发动机的转速、推力和耗油率等发动机特性的影响，其中某些结果与实验数据进行了比较。     

涡轮叶片温度分布新式测量技术

介绍了一种新式的涡轮叶片温度分布测量技术原理、温度与叶片之间的对应关系，外置部件的作用及温度测量部件的使用和冷却等。对测量数据进行分析，提出了这项温度分布测量技术在其它领域中的推广及其所测数据在技术分析与研究中的作用。     

涡轮叶栅冷气掺混计算的数学模型与方法

讨论了目前涡轮叶栅冷气掺混的几种主要计算方法,提出采用多组分守恒方法求解油气比,从而进行变比热容和变气体常数的冷气掺混数值计算。     

发动机起动过程部件特性的一种改进描述

分析了传统压气机和涡轮特性图在发动机起动过程特别是风车特性研究中存在的困难,给出了改进的部件特性描述方法。对压气机,在特性图上用以出口条件表示的换算转速代替常规的换算转速,用换算扭矩代替效率;对涡轮,在特性图上用换算扭矩代替效率。改进后的部件特性图有效地解决了在低转速区域存在的效率适用性差、数据读取困难等问题。     

带密布气膜冷却孔的涡轮叶片等效应力分析方法研究

以带气膜冷却孔的航空燃气涡轮发动机涡轮叶片为研究背景,引入了等效概念对密布小孔结构进行了详细的应力-应变分析。这种等效分析方法是把多孔材料转化为具有等效材料常数的等效实体材料。根据MARC大型通用软件的线弹性及弹-塑性有限元应力分析结果,将小孔效应转化为等效弹性常数及等效应力-应变曲线。最后以某发动机高压涡轮工作叶片为例,将得到的等效材料参数引入到叶片的有限元强度计算中,从而得到考虑密布孔影响的涡轮叶片应力应变场,并通过子模型计算得到更为准确的孔边最大应力。