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基于多域融合信息熵的中介軸承故障診斷方法————作者：田晶;肖遠航;王敬迪;高明浩;趙嘉翔;林政;

摘要：針對復雜工況下中介軸承故障診斷的精度和穩定性不高的問題，提出一種基于多域融合信息熵的中介軸承故障診斷方法。提取了中介軸承的聲發射信號和振動信號的時域、頻域及時頻域信息熵特征，構建多域融合信息熵矩陣；計算不同故障狀態下融合信息熵矩陣的標準化歐氏距離；通過多域信息熵矩陣距離的大小識別軸承的不同故障狀態。同時，搭建了中介軸承故障試驗臺，開展了多種工況下的軸承故障模式試驗，并采集了聲發射和振動信號，提取多...

面向氫能航空應用的同步磁阻電機無位置傳感器控制方法研究————作者：高峰濤;曲建臻;任一夫;尹忠剛;章鵬;張品佳;

摘要：氫燃料電池供電系統存在電流紋波大、電磁干擾復雜等特點，面向氫能航空應用的同步磁阻電機無位置傳感器控制系統在復雜運行工況下會受到系統噪聲和測量噪聲的影響，導致位置估計誤差增大，控制性能下降。本文構建了考慮系統噪聲和測量噪聲的同步磁阻電機磁鏈觀測器模型，提出基于卡爾曼濾波增強型磁鏈觀測器（KF-FO）方法，實現了觀測器增益隨運行工況實時優化。通過基于廣義位置誤差信號的鎖相環實現對位置和速度的提取。實驗...

雙層壁渦輪冷卻葉片高效冷卻結構的設計方法————作者：周源昊;杜巍;羅磊;李佳;楊修銘;賈乾坤;周海盟;閆晗;

摘要：面向雙層壁渦輪葉片的冷卻設計問題，建立了一種具有較高魯棒性和較高設計自由度的參數化設計方法。針對雙層壁結構，提出了偏置曲線控制葉片壁厚-添加隔板劃分冷卻腔-以各腔室結構為單位添加冷卻單元的設計流程。基于此，建立了包含壁厚、隔板、尾緣劈縫、氣膜孔、沖擊孔以及擾流柱的參數化建模方法，并實現了對葉片多方位（葉身整體構型、內部腔室和冷卻單元）的快速精確參數化設計，進一步得到了兼備氣膜冷卻、沖擊冷卻和擾流柱...

進氣道起動保護約束下超燃沖壓發動機預測控制研究————作者：王東威;李杰;

摘要：超燃沖壓發動機在飛行過程中由于飛行環境或姿態的變化會引發進氣道的不起動現象，針對該問題采用帶輸出約束的預測控制方法，在實現發動機推力控制的同時兼顧了進氣道起動的保護。將超燃沖壓發動機的傳遞函數模型線性化整理為單輸入多輸出的狀態空間方程模型，將進氣道起動保護和發動機推力閉環的獨立控制問題提煉為進氣道起動保護約束下的發動機推力控制問題，設計了進氣道壓力約束下的推力預測控制系統及算法并進行仿真分析。結果...

結合神經網絡與模型預測控制的燃機運行擾動抑制研究————作者：張玉豪;王子楠;曾博洋;田震;

摘要：本文針對燃氣輪機中氫燃料的擾動帶來的控制問題，首先針對PI控制器利用改進的差分算法對控制器參數進行優化，以提高其動態性能及抗擾動效果。在此基礎上，進一步選用智能控制方法進行研究，提出了一種結合門控循環單元與混沌神經網絡的模型預測控制器（GRU-CNN-MPC）。采用門控循環單元（GRU）構建非線性預測模型，并結合混沌神經網絡（CNN）進行滾動優化以增強全局尋優能力。仿真結果表明，GRU-CNN-M...

高溫風洞Ma8燃燒加熱器設計與實驗研究————作者：曾令國;靳雨樹;呂德潤;孟繁星;劉崇智;朱超;

摘要：燃燒加熱型高溫風洞是開展高速飛行器及其推進系統等技術研究的重要地面試驗設施。為模擬Ma8飛行狀態的高總焓、高動壓等參數，研制了一臺可用于開展自由射流試驗的Ma8燃燒加熱器，其工作介質為空氣、液氧和異丁烷。加熱器采用“液氧在空氣中相變汽化+同軸氣液噴嘴”的燃燒組織、“低總壓點火起動+轉級高總壓運行”的分級起動、“高壓水強迫對流換熱+自有介質氣膜內冷卻”的組合熱防護、高可靠順序安全聯鎖等關鍵技術。試驗...

燃料預混比例對超燃火焰傳播及其模式的影響————作者：秦順;盤梓乾;張成名;林志勇;羅仕超;

摘要：為研究預混比例（預混燃料占總噴注量的比例）對超燃燃燒室中的著火過程、火焰傳播特性及其燃燒模式產生的具體影響，本文采用RANS數值方法，對配備凹腔與中心錐桿的軸對稱燃燒室構型展開數值研究。結果表明，在總當量比保持為0.6的工況下，當預混燃料當量比為0.0、0.1時，剩余的燃料通過集中噴注進入燃燒室著火后會劇烈且集中地釋放出大量的熱量而導致熱壅塞。同時，在Ma 3來流的沖擊作用下，火焰會產生局部吹熄和...

寬工況超燃沖壓發動機的兩級噴注混合增強技術————作者：程李東;陶衛豪;張斌;

摘要：超燃沖壓發動機的核心技術難點之一是如何在盡可能短的距離上實現燃料與來流空氣的高效混合。本文在交錯支板噴注裝置基礎上，設計了一種新型兩級噴注裝置，以解決這類支板混合效率隨馬赫數和當量比的增加迅速降低的問題。采用大渦模擬技術對燃燒室入口馬赫數2.5和3.5條件下的燃料混合過程開展了細致的數值仿真，并詳細分析了流場結構和混合增強的機理。研究結果表明，馬赫數增加之后交錯支板的流向渦對不能順利融合，從而降低...

彎鉤徑向位置對渦輪輪緣封嚴結構燃氣入侵的影響————作者：周志翔;張遠森;葉大海;羅翔;鄔澤宇;

摘要：采用CO₂濃度測量研究了彎鉤徑向位置的變化對渦輪盤腔內各種參數（靜壓、總壓、濃度、旋流比）的影響，獲得了三種不同封嚴結構的封嚴效率和最小封嚴流量隨輪緣封嚴參數的變化規律。結果表明：在實驗工況范圍內，腔內的封嚴效率沿徑向的梯度很小；增加轉盤旋轉雷諾數，腔內的靜壓和封嚴效率會表現出先減小再增加的趨勢，增大無量綱流量系數或降低主流雷諾數都能使腔內靜壓和封嚴效率整體降低。同時對于盤腔...

包括燃燒室后磁流體發電的超燃沖壓發動機性能分析(英文)————作者：劉琛源;武劭恂;孟皓;

摘要：針對反向能量旁路超燃沖壓發動機總體性能評估問題，首先采用變比熱方法結合燃燒產物化學平衡計算模塊，建立了基準超燃沖壓發動機性能評估模型；通過與Mach 7來流、29 km飛行高度典型狀態點試驗數據進行對比，驗證了模型可靠性，并分析了模型與試驗給出的燃燒室總壓損失等參數的偏差原因。在此基礎上，建立了評估磁流體發電的解析模型，通過將其嵌入超燃性能評估模型，實現了考慮燃燒室后磁流體發電效應的總體性能預測。...

渦輪增壓型甲醇重整高溫質子交換膜燃料電池推進系統性能評估————作者：徐世依;冷爽;李成杰;池林儒;劉澤寬;秦江;

摘要：針對高空低溫低壓的環境特征導致高溫質子交換膜燃料電池（HT-PEMFC）性能下降的問題，提出兩種耦合渦輪增壓器的甲醇重整HT-PEMFC混合推進系統方案。根據燃氣流路差異分為渦輪增壓器前置和后置方案，通過建立熱力學建模對比評估其性能潛力。研究表明，加壓不僅能夠提升燃料電池的輸出性能，還能顯著提高HT-PEMFC陰極進氣溫度。當飛行器在7 km海拔高度運行且壓比超過3時，陰極進氣溫度即可滿足要求而無...

空氣渦輪火箭發動機燃燒室異型尾緣波瓣混合器同軸射流火焰熄火特性研究————作者：彭沐彬;胡斌;趙巍;曾文;馬英群;趙慶軍;

摘要：空氣渦輪火箭(ATR)發動機燃燒室的主要功能是實現內涵富燃燃氣與外涵空氣的高效燃燒。異型尾緣波瓣混合器通過在燃燒室構建多尺度渦系結構實現摻混與穩焰的一體化設計，可以有效縮短燃燒室長度，提升發動機推重比。本文以ATR發動機異型尾緣波瓣混合器為對象，完成異型尾緣波瓣混合器射流火焰熄火特性試驗，獲得異型尾緣波瓣混合器的熄火邊界及近熄火狀態下的火焰動態特性。研究結果表明：（1）隨著空氣流速的逐漸增大，燃燒...

支板噴注當量比與燃燒室構型對斜爆震駐定特性影響研究————作者：龍震宇;韓信;彭瀚;黃玥;尤延鋮;

摘要：斜爆震作為馬赫數8以上飛行條件下的一種高效的燃燒方式，近年來在吸氣式高超聲速推進領域受到廣泛關注。本文通過數值研究，探討了以氫氣為燃料時，不同噴注當量比和燃燒室幾何參數對斜爆震發動機駐定特性及推進性能的影響。研究表明，在馬赫數為8.67的飛行條件下，單支板噴注方案可以實現氫氣/空氣的完全摻混，并在燃燒室內爆震波與邊界燃燒的協同作用下形成穩定的駐定燃燒。隨著噴注當量比從0.25增大至1.0，斜爆震波...

基于極度梯度提升的發動機導葉伺服系統延時估計與補償控制————作者：陳弘毅;鄧達明;馬丙周;汪崇博;李秋紅;龐淑偉;

摘要：為了實現發動機導葉伺服系統在延時變化時的有效補償控制，對導葉伺服系統的特性進行測試和模擬采樣，將延時估計問題視為分類問題，提出一種基于極度梯度提升（XGBoost）網絡的延時分類方法，以指令變化之后的2維張量為輸入構建樹模型，實現了延時的準確估計，在訓練和測試數據集上的估計精度均高于98.29%。采用極限學習機建立發動機導葉伺服系統模型并對延時進行補償控制。模擬導葉延時變化情況開展仿真，結果表明：...

重型燃機中心分級燃燒器天然氣摻氫振蕩特性實驗研究————作者：劉占南;周元甲;葛冰;顏偉;陳明敏;孫博;

摘要：天然氣摻氫燃燒作為燃氣輪機機組降低碳排放的關鍵技術路徑之一，存在燃料組分變化所導致的燃燒不穩定性問題。為研究實際重型燃氣輪機機組中心分級燃燒器摻氫燃燒時的熱聲振蕩特性，本文設計并開展全尺寸滿負荷燃燒試驗，總結了不同值班摻氫比(R_v)對中心分級燃燒器摻氫燃燒的壓力脈動參數、火焰結構及性能參數的影響規律。試驗結果顯示，值班級燃料摻氫能夠促使兩級火焰結構相互獨立，顯著降低脈動壓力幅...

支板一體化穩定器回流區液霧卷吸特性實驗研究————作者：吳杰;雷慶春;范瑋;劉輿帥;穆勇;

摘要：為探究加力燃燒室支板一體化穩定器不同尾緣構型設計時的回流區液霧卷吸分布特性，本文設計了A～I等8種帶擴張結構的不同尾緣型式，在常溫常壓與中溫中壓（500 K & 0.3 MPa）來流參數、燃油噴射角度90^o和130^o、支板尾緣高度30、35、40 mm等多種工況參數下開展了實驗研究。結果顯示，不同尾緣構型的回流區內液霧卷吸模式差異較大，較于純直支板結構，...

渦輪泵深冷介質機械密封相變特性分析與槽型結構優化————作者：陳凱放;李雙喜;畢恩哲;張江騰;黃澤盛;佟海濱;

摘要：為提高航天深冷介質推進器渦輪泵的密封性能，針對非接觸式機械密封端面介質易相變問題和高服役性能等要求，基于充分考慮溫壓作用的修正Reynolds方程，建立了流固熱耦合的相變模型，以密封的最大開啟力、最小泄漏量、最大剛度和最大液相體積率為優化目標，建立總體期望函數，對端面淺槽結構參數進行基于響應面法的多目標優化分析，并結合試驗驗證了模型的準確性。研究結果表明：液氫介質在密封端面內的相變程度顯著，密度由...

加壓工作條件下預膜空氣霧化噴嘴燃油粒徑預測模型研究————作者：王波;苗家銘;任光明;甘曉華;

摘要：由于加壓工作條件下霧化粒徑數據的稀缺以及基于物理機制粒徑預測模型的缺乏，本文開展了加壓工作條件下預膜空氣霧化噴嘴燃油粒徑預測模型研究。通過試驗設計（DOE），采用激光粒度儀測試了空氣壓力、空氣溫度、空氣壓降、燃油溫度、油氣比等多參數交叉影響下的霧化粒徑數據，基于表面波不穩定理論構建了包含韋伯數、雷諾數、奧內佐格數等無量綱參數的預測模型。通過試驗數據的驗證，表明預測模型最大誤差為14.1%，平均誤差...

基于數值虛擬飛行技術的固體火箭發動機水下點火發射全過程仿真研究————作者：柳文杰;常浩;王東;王俊龍;盧鑫;

摘要：近期逐漸興起的數值虛擬飛行技術將氣動/剛體運動/控制進行一體化耦合求解，用于解決高動態、強非線性耦合模型的復雜流動與控制仿真，在航空飛行器設計中得到初步應用。在基于固體火箭發動機擺動噴管控制的水下點火發射過程中，由于氣-水兩相介質的相互作用，流動機理復雜。為了實現精確數值模擬，本文基于CFD數值仿真軟件，集成了多相流模型、多自由度運動求解、復雜網格變形和姿態控制器模型，建立了水下有控發射仿真模型。...

晶體測溫技術及應用進展————作者：馬宏偉;高若琳;郭君德;劉蒙永;

摘要：測溫晶體因其體積小、高精度以及快速響應的優勢，在高溫渦輪部件溫度測試中展現出廣闊的應用前景。本文從標定方法、溫度判讀、傳感器安裝位置及其在高溫渦輪部件中的應用四個方面，綜述了近年來晶體測溫技術的研究進展。介紹了測溫晶體的晶格結構及輻照缺陷隨退火溫度變化的研究進展；闡述了標定與溫度判讀過程中表征晶體缺陷特征的重要參數及方法，包括衍射峰位置法、晶格腫脹法、電阻率法，分析了這些方法的研究進展、存在的問題...

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