發(fā)布時間：2017-08-24 08:23

  本文關(guān)鍵詞：航空燃油泵空化性能分析及優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 航空燃油泵 RP-3航空燃油 燃料替代 湍流模型 空化特性 代理模型 優(yōu)化分析

【摘要】：航空燃油泵是飛機燃油系統(tǒng)中重要的組成部件,其性能對飛機的動力性及機動性有直接的影響,隨著航空技術(shù)的不斷提高,燃油泵逐漸向高轉(zhuǎn)速、大功率等方向發(fā)展,由此帶來的空化以及空化產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)失速、噪音、效率下降等一系列問題成為阻礙燃油泵性能提高的主要因素之一。研究燃油泵空化性能具有重要的工程應用價值。本文采用數(shù)值計算方法對燃油泵空化性能進行了研究,并基于代理模型的方法對燃油泵結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:采用燃油數(shù)值替代的方法對RP-3航空燃油的物質(zhì)屬性進行了研究。通過分析得到,由摩爾比為45%的正十二烷、25%的正十烷、5%的辛烷、5%的甲基環(huán)己烷和20%的甲苯組成的替代模型能較準確地模擬RP-3航空燃油的物質(zhì)屬性。湍流模型采用基于渦旋運動修正的k-ε湍流模型,修正后的k-ε湍流模型避免了標準k-ε湍流模型對于流場湍流黏性系數(shù)的過度預測,提高了燃油泵內(nèi)部湍流流場的預測精度。計算了不同工況下的燃油泵內(nèi)部流場,基于數(shù)值計算結(jié)果對燃油泵空化特性進行了研究,并分析了燃油溫度和泵轉(zhuǎn)速對燃油泵空化性能的影響。與普通離心泵的變化趨勢不同,燃油泵揚程曲線未出現(xiàn)駝峰區(qū),效率曲線呈現(xiàn)較寬的高效率區(qū);隨著有效空化余量NPSHa的減小,燃油泵空化特性曲線呈先不變后增大再減小的變化趨勢;在計算的溫度范圍內(nèi),溫度對燃油泵空化性能影響較小,不同溫度工況下燃油泵的必須空化余量NPSHr值相差較小,泵的空化性能基本不變;轉(zhuǎn)速對燃油泵空化性能影響較大,不同轉(zhuǎn)速工況下燃油泵的NPSHr差距較大,轉(zhuǎn)速越高燃油泵的空化發(fā)展速度越快,泵的空化性能也就越差。采用代理模型優(yōu)化方法,對燃油泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化,數(shù)值預測結(jié)果表明優(yōu)化后燃油泵的空化性能得到大幅度改善。燃油泵的空化性能主要受誘導輪出口安放角和葉輪進口安放角的影響,其中后者占主導因素;隨葉輪進口安放角的增大,燃油泵空化性能呈先減小后增大的變化趨勢;優(yōu)化后的燃油泵誘導輪出口安放角增大了4.4°,葉輪進口安放角增大了3.2°;優(yōu)化后燃油泵空化性能較原燃油泵提高了18%左右。
【關(guān)鍵詞】：航空燃油泵 RP-3航空燃油 燃料替代 湍流模型 空化特性 代理模型 優(yōu)化分析
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V228.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 燃油泵空化研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-16
• 1.2.1 水力機械空化研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 燃油泵優(yōu)化研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 代理模型優(yōu)化方法及研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 燃油泵空化流動數(shù)值計算方法17-30
• 2.1 數(shù)值計算方法17-22
• 2.1.1 控制方程17-18
• 2.1.2 湍流模型18-20
• 2.1.3 空化模型20-22
• 2.2 RP-3 航空燃油物性數(shù)值替代22-26
• 2.2.1 RP-3 航空燃油組分及物性分析22-23
• 2.2.2 RP-3 航空燃油數(shù)值替代模型23-26
• 2.3 空化性能預測方法及驗證26-29
• 2.3.1 幾何模型與網(wǎng)格劃分26-27
• 2.3.2 邊界條件設置27-28
• 2.3.3 數(shù)值計算方法驗證28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 燃油泵空化性能預測與流場分析30-42
• 3.1 燃油泵外特性及流場分析30-35
• 3.2 燃油泵空化特性及流場分析35-37
• 3.3 溫度對燃油泵空化性能的影響37-38
• 3.4 轉(zhuǎn)速對燃油泵空化性能的影響38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 基于代理模型的燃油泵空化性能優(yōu)化42-58
• 4.1 代理模型優(yōu)化方法及步驟42-50
• 4.1.1 試驗設計42-44
• 4.1.2 建立代理模型44-47
• 4.1.3 代理模型評價和選取47
• 4.1.4 敏感性分析47-49
• 4.1.5 基于代理模型的優(yōu)化49-50
• 4.2 燃油泵結(jié)構(gòu)參數(shù)對空化性能的影響50-51
• 4.3 基于代理模型的燃油泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化51-56
• 4.3.1 代理模型的建立51
• 4.3.2 代理模型敏感性分析51-53
• 4.3.3 燃油泵結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化53-55
• 4.3.4 優(yōu)化后燃油泵空化性能預測與分析55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 主要結(jié)論58-59
• 5.2 工作展望59-60
• 參考文獻60-66
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單66-67
• 致謝67

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Tom Nash ,劉川;燃油泵的診斷[J];汽車維修與保養(yǎng);2003年08期

2 劉耀;這輛富康為何一接燃油泵就熄火[J];汽車維修與保養(yǎng);2005年01期

3 范健;燃油泵控制電路故障診斷[J];汽車運用;2000年05期

4 范健;豐田轎車燃油泵控制電路故障診斷[J];汽車與配件;2000年22期

5 趙奇平 ,汪芳 ,陳漢訊;燃油泵閥門啟閉特性的研究與在線檢測技術(shù)[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2005年09期

6 王靜;;博世經(jīng)濟型燃油泵[J];汽車與配件;2008年37期

7 ;博世經(jīng)濟型燃油泵[J];汽車維修與保養(yǎng);2008年10期

8 陳偉曉;;東風日產(chǎn)轎車燃油泵控制系統(tǒng)與故障診斷[J];汽車維護與修理;2009年02期

9 汪芳;;汽車燃油泵閥門性能自動檢測臺設計[J];裝備制造技術(shù);2010年12期

10 張強;鄒磊;;汽車燃油泵及控制電路的檢測[J];科技創(chuàng)新與應用;2012年14期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 石永泉;高杰;王秋峰;;汽車燃油泵故障分析及排查[A];第八屆河南省汽車工程科技學術(shù)研討會論文集(下)[C];2011年

2 陳波;林少芬;江小霞;;船舶主機燃油泵自動控制系統(tǒng)故障樹分析[A];2007年全國機械可靠性學術(shù)交流會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 本報記者 鄭海華　報道組 朱丹璇;一個小產(chǎn)品,也能占領(lǐng)大世界[N];溫州日報;2009年

2 ;愛麗舍燃油泵電源線路故障急救[N];中國汽車報;2003年

3 王功進 王成保;奧迪轎車行駛中慢慢熄火，再啟動不著車[N];中國汽車報;2002年

4 楊忠敏;奧迪轎車突然抖動熄火[N];中國汽車報;2002年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 熊英華;航空燃油泵空化性能分析及優(yōu)化[D];北京理工大學;2016年

2 汪芳;燃油泵閥門工作特性的智能測試裝置的研究[D];武漢理工大學;2006年

3 張少飛;汽車加熱器用轉(zhuǎn)子式燃油泵的設計與實驗[D];山東大學;2005年

4 程正順;汽車燃油泵性能真空度法檢測系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學;2006年

5 王嘉偉;汽車燃油泵葉輪結(jié)構(gòu)對噪聲影響的研究[D];西南交通大學;2014年

6 劉普;民航發(fā)動機燃油泵測試臺中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國民航大學;2007年

7 劉明明;某型航空發(fā)動機柱塞式燃油泵特性分析與研究[D];沈陽航空航天大學;2012年

8 山海峰;基于無位置傳感器BLDCM的汽車電子燃油泵驅(qū)動控制及油泵性能在線檢測系統(tǒng)研究[D];浙江大學;2013年

，

本文編號：730225