本文關(guān)鍵詞：某型航空發(fā)動機(jī)噴嘴試驗臺供油系統(tǒng)研究

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【摘要】：噴嘴試驗臺是用于檢測航空發(fā)動機(jī)滑油噴嘴流量性能的關(guān)鍵設(shè)備。試驗臺主要包括計量系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)等。其中,供油系統(tǒng)是試驗臺的核心系統(tǒng)之一,其功能是為噴嘴提供一定過濾精度、溫度和壓力的滑油。供油系統(tǒng)性能的穩(wěn)定、可靠與否與噴嘴流量計量結(jié)果的準(zhǔn)確程度密切相關(guān)。噴嘴流量計量有兩個主要前提條件：滑油溫度在65℃～75℃范圍內(nèi)和噴嘴入口壓力在250+1kPa范圍內(nèi)。由于供油系統(tǒng)屬于低壓工作環(huán)境,所以對壓力波動的敏感程度更高。由于供油系統(tǒng)存在流量脈動、管路振動、滑油泄漏,以及對壓力波動的敏感性高等因素,對供油系統(tǒng)的恒壓控制帶來很大的困難。因此供油系統(tǒng)的設(shè)計成為整臺設(shè)備的關(guān)鍵問題之一。本文針對供油系統(tǒng)的恒壓調(diào)節(jié),構(gòu)建了一個智能調(diào)壓供油系統(tǒng)。系統(tǒng)由齒輪泵供油,由比例溢流閥設(shè)定系統(tǒng)最高壓力,由蓄能器吸收流量脈動,由伺服閥調(diào)節(jié)噴嘴入口壓力,在噴嘴入口處設(shè)置壓力傳感器,與PLC(可編程邏輯控制器)形成壓力閉環(huán)控制。建立了供油系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型及模糊自整定PID恒壓控制模型。通過MATLAB/Simulink仿真軟件進(jìn)行仿真分析,得到了流量泄漏、供油泵轉(zhuǎn)速、蓄能器氣體容積、溢流閥調(diào)定壓力等不同參數(shù),與供油系統(tǒng)的動態(tài)性能及噴嘴進(jìn)口油壓的關(guān)系。仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計的恒壓供油系統(tǒng)能夠有效地抑制流量脈動、壓力波動,具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。在分析現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,利用多元線性回歸模型求得了試驗臺噴嘴流量計量結(jié)果與其主要影響因素(噴嘴入口壓力,滑油溫度和氣源壓力)之間的關(guān)系,得到噴嘴流量計量結(jié)果的預(yù)測模型。通過對比預(yù)測模型與實測流量之間的差值,驗證了預(yù)測模型的正確性。通過進(jìn)一步分析,得到了三種影響因素對流量計量結(jié)果的影響程度從大到小的順序為：噴嘴入口壓力氣源壓力滑油溫度。驗證了保證噴嘴入口壓力穩(wěn)定以及供油系統(tǒng)性能的重要性。然后分別在不同供油泵轉(zhuǎn)速、不同蓄能器容積和不同溢流閥調(diào)定壓力的條件下,進(jìn)行供油試驗,得到噴嘴入口壓力在不同條件下的試驗結(jié)果。對比后,驗證了仿真模型的正確性。
【關(guān)鍵詞】：試驗臺 噴嘴 流量 壓力 線性回歸
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V263.3
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-16
• 1.1 選題的目的和意義11-13
• 1.1.1 問題的提出11-12
• 1.1.2 選題的意義12-13
• 1.2 滑油系統(tǒng)試驗臺研究現(xiàn)狀13
• 1.3 恒壓源基本類型13-14
• 1.4 論文的主要內(nèi)容14-16
• 2 航空發(fā)動機(jī)噴嘴試驗臺的構(gòu)建16-26
• 2.1 試驗臺的結(jié)構(gòu)組成與基本功能16-19
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)組成16-17
• 2.1.2 基本功能17-18
• 2.1.3 工作過程18-19
• 2.2 試驗臺恒壓供油系統(tǒng)組成及工作原理19-20
• 2.3 供油系統(tǒng)元件選型20-25
• 2.3.1 供油泵20-21
• 2.3.2 比例溢流閥21-22
• 2.3.3 直動式伺服閥22-24
• 2.3.4 蓄能器24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 試驗臺恒壓供油系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模26-44
• 3.1 液壓系統(tǒng)建模基本理論26-28
• 3.1.1 液壓系統(tǒng)的定義26-27
• 3.1.2 液壓系統(tǒng)建模方法27-28
• 3.2 供油系統(tǒng)模型的建立28-43
• 3.2.1 壓力油源28-29
• 3.2.2 先導(dǎo)式比例溢流閥數(shù)學(xué)模型29-34
• 3.2.3 蓄能器數(shù)學(xué)模型34-36
• 3.2.4 直動式伺服閥數(shù)學(xué)模型36-38
• 3.2.5 噴嘴入口壓力數(shù)學(xué)模型38-39
• 3.2.6 管道集中參數(shù)數(shù)學(xué)模型39-42
• 3.2.7 系統(tǒng)總傳遞框圖42-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 4 模糊控制器設(shè)計44-50
• 4.1 PID控制原理44-45
• 4.2 模糊自整定PID控制45-49
• 4.2.1 模糊自整定PID控制原理45-46
• 4.2.2 模糊自整定PID控制器構(gòu)建46-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 5 噴嘴入口壓力仿真分析50-59
• 5.1 MATLAB/Simulink仿真平臺概述50-51
• 5.1.1 MATLAB簡介50
• 5.1.2 Simulink簡介50-51
• 5.2 供油系統(tǒng)仿真模型建立51-54
• 5.2.1 仿真模型建立51
• 5.2.2 仿真模型主要參數(shù)設(shè)置51-54
• 5.3 供油系統(tǒng)仿真分析54-57
• 5.3.1 PID控制和模糊自整定PID控制對比54-55
• 5.3.2 流量干擾下噴嘴入口壓力波動55
• 5.3.3 不同供油泵轉(zhuǎn)速下噴嘴入口壓力響應(yīng)55-56
• 5.3.4 蓄能器對供油系統(tǒng)動態(tài)特性和噴嘴入口壓力的影響56-57
• 5.3.5 不同溢流閥調(diào)定壓力下噴嘴入口壓力響應(yīng)57
• 5.4 本章小結(jié)57-59
• 6 試驗研究59-71
• 6.1 試驗方案設(shè)計59-63
• 6.1.1 試驗設(shè)備59-60
• 6.1.2 計量原理60-61
• 6.1.3 試驗內(nèi)容61-63
• 6.2 計量誤差影響因素研究63-67
• 6.2.1 多元線性回歸模型的建立63-65
• 6.2.2 試驗結(jié)果分析65-66
• 6.2.3 預(yù)測模型與試驗結(jié)果對比分析66-67
• 6.3 供油系統(tǒng)壓力影響因素研究67-70
• 6.3.1 試驗監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置67-68
• 6.3.2 試驗結(jié)果分析68-70
• 6.4 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 作者簡歷74-76
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)76

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本文編號：1007808