飞机高升力系统扭力管旋转角度测试方法

在飞机地面模拟试验环境下需要测试高升力系统襟翼扭力管旋转角度。由于扭力管属于系统试验件,在不改变试验环境构型的情况下不可截断或更换安装用于测试扭力管旋转角度的旋转编码器。本文利用同步轮法实现了在不破坏扭力管前提下安装旋转编码器测试扭力管旋转角度,方法简单、可靠,且容易实现,很好的满足了试验大纲要求。     

有声腔推力室的声学振型及其阻尼特性研究

为确定多声学模态压力振荡条件下带有1/4波长管声腔推力室的声学振型及其阻尼特性，揭示1/4波长管声腔对推力室压力振荡的抑制作用机理，对有声腔推力室和无声腔推力室进行近圆周壁面的定容弹激励仿真，激发了多模态的声学振型，给出了推力室压力分布的时空演化，并采用半带宽法定量评价每个激发声学振型的阻尼特性。结果表明：1/4波长管声腔成功抑制了目标振型（一阶切向振型）压力振荡，大幅度减小其幅值，而不是大幅度增加其半带宽，但可能增强其它非目标振型的压力振荡。声腔通过削弱目标振型波峰波谷压力差、声腔入口漩涡和增加壁面面积等三种方式来抑制目标振型压力振荡，主要以前者为主，前者旨在降低目标振型幅值，后两者是增加其半带宽。     

Zukauskas关系式用于微细管式预冷器适用性的评价与分析

为研究Zukauskas关联式在计算微细换热管束管外换热特性上的适用性，本文利用数值分析方法，在分析空气横掠微细管束换热特性基础上，发现空气横掠管束入口几排换热管的换热尤为强烈，温降过程沿着流动方向呈现由急变缓的特点，剧烈的温度变化造成Zukauskas关联式按照一般均物性方法计算时，计算结果偏高27%以上；对比分析可知，过于剧烈的温度变化使基于换热管束整体给出的对数平均温差作为平均换热温差的处理方法不再适用；根据空气温度变化的特点，按照流动方向将换热区域分成若干部分，再分别利用Zukauskas关联式计算，预测精度得到了极大改善，当换热区域划分成12部分时，平均计算偏差降为了5.8%，鉴于此，在计算骤冷条件下气体横掠管束换热特性时，建议采用适当的分区方法进行计算。     

压力传感器动态特性参数不确定度评定

压力传感器动态特性参数的不确定度是表征其动态测量性能的重要指标。提出了一种压力传感器动态特性参数的不确定度评定方法。首先，使用激波管动态校准系统产生阶跃压力信号激励压力传感器，得到传感器的输出信号；其次，采用基于经验模态分解（EMD）的传感器输出信号预处理方法，减小动态校准过程中噪声的影响；然后，根据传感器的输入输出信号，采用自适应最小二乘法建立压力传感器的数学模型，进而得到其时频域动态特性参数；最后，针对重复校准实验得到的动态特性参数序列的小样本特点，采用自助法计算参数的扩展不确定度和相对不确定度。采用激波管系统对压力传感器进行多次重复动态校准实验，计算时频域动态特性参数的不确定度，并与现有方法进行对比。实验结果表明：本文方法可以弥补贝塞尔法在处理小样本量数据中的不足，且与蒙特卡罗法的不确定度评定结果相对误差小于10%，说明本文方法可以有效地评定压力传感器动态特性参数的不确定度。分析时频域动态特性参数的相对不确定度得到传感器的工作频带和超调量受噪声的影响较大，为动态校准实验条件的改善提供了重要依据。     

液体推进燃料着火特性影响因子与活化能分析

采用反射激波管实验台，对液体推进燃料RP-3着火特性进行了实验研究，并分析了燃料的表观活化能。采用了最大OH-光谱斜率倒推法确定着火终点，判定得到了液体推进燃料的着火特性，并对不同燃料体积分数下的着火延迟进行了归一化处理。结果表明:推进燃料的表观活化能差异不大，约为154～171kJ/mol；对各参数影响因子进行分析，着火延迟时间与当量比成正比关系，与燃料体积分数和混合气压力成反比关系；与JP-10比较发现，着火特性数据受燃料体积分数、当量比的影响因子几乎相等。      

复合材料尾减管加载变形仿真分析与试验验证

复合材料尾减管发挥着支撑直升机尾减速器和尾桨的重要作用。由于受尾桨的推力作用尾减管在使用过程中会沿推力方向产生变形,若变形过大会影响尾桨的正常运行进而对直升机安全产生威胁。为掌握复合材料尾减管在限制载荷作用下的变形情况并评估仿真分析的准确程度,对尾减管变形状况进行了有限元仿真和试验验证,仿真与试验的边界条件设置均模拟产品的真实装机状态。研究表明,复合材料尾减管变形位移的试验结果最大值为9.22mm,仿真结果比试验结果的最小值相比高出0.69mm,仿真与试验结果的偏差较小,吻合程度较高。     

双流制窄轨电力机车用异步牵引电机设计

将牵引电机应用于双流制窄轨电力机车时,由于窄轨机车轨距小,所以牵引电机安装空间异常狭小,比一般牵引电机在安装空间、电机结构、电磁负荷等方面的要求更加苛刻。针对窄轨双流制电力机车的运用特点和特殊要求进行了分析,提出了牵引电机的设计要求和关键技术难点,并对关键技术难点给出了相应的分析和解决措施。对该牵引电机的制造过程及电机试验测试情况进行了论述。试验结果表明,该牵引电机达到了设计预期,完全能满足设计要求。     

四相横向磁通永磁电机的三电平滞环电流控制

以新型四相横向磁通永磁电机为研究对象,利用MATLAB/Simulink软件平台以及Simpower System工具箱,对闭环控制系统进行了研究。在传统双闭环调速控制基础上,为滞环电流控制环引入零电平,将滞环分为上滞环和下滞环。综合考虑开关频率与电流THD确定合适的滞环环宽,并根据偏差电流值与滞环环宽比较值得到逆变器控制信号。通过仿真得到各种工况下的电机运行数据,说明该控制方法能够对四相横向磁通永磁电机进行有效控制。     

氮气辐射强度的激波管测量与验证

超高速飞行器的热防护设计必须考虑激波层内高温气体发射与吸收的辐射能量，需要有效的辐射加热评估手段。相应飞行条件下的光谱辐射强度地面实验测量是验证数值模型和方法、理解高焓流动的重要手段。基于燃烧驱动激波管，发展辐射强度标定技术，针对富氮气环境，开展高温气体光谱辐射强度的高分辨定量化测试，掌握辐射特征，为数值验证提供基础数据。实验获得了激波速度5.70和6.20km/s条件下的气体光谱辐射强度精细结构，数据表明激波波后的非平衡过程对辐射强度存在很大影响。通过求解耦合化学反应动力学模型的Navier-Stokes方程和辐射特性模型，得到对应实验条件下的流场参数和辐射强度，计算结果和实验数据符合很好，验证了数值模拟方法。