本文選題：軸流壓氣機 + 旋轉失速��； 參考：《南京航空航天大學》2011年碩士論文

【摘要】：軸流壓氣機旋轉失速是航空發(fā)動機常見氣動不穩(wěn)定現(xiàn)象之一。識別軸流壓氣機失速信號特征對于認識航空發(fā)動機失速的產(chǎn)生和發(fā)展機理以及抑制航空發(fā)動機失速問題并對其進行主動控制具有非常重要的意義。以往的信號處理方法對失速前后特征的識別做出了很大貢獻,但是鑒于失速特征產(chǎn)生和發(fā)展機理極其復雜,所以對失速的研究一直在不斷深入。本文主要應用三種方法來對失速特征進行分析。具體工作如下: 1.初步學習并討論了軸流壓氣機的壓力測試方案。并且根據(jù)測得脈動壓力的信號特點設計了低通FIR濾波器。 2.應用互相關分析和同頻檢測方法分析旋轉失速特征如失速團數(shù)目、失速團傳播速度。結果表明該方法受噪聲干擾無法精確確定時延,只適用于時延較長的低速和中速軸流壓氣機。高速軸流壓氣機會出現(xiàn)失速特征頻率高于轉子頻率若干倍的高頻失速,而用互相關分析方法無法準確求取失速團在兩個傳感器中傳播的時延,為了解決該問題本文利用同頻檢測原理求取出失速信號的特征頻率的時延,來對壓氣機高頻失速的失速團數(shù)目進行識別。 3.將脈動信號的相位和幅值特征通過極坐標進行可視化,對軸流壓氣機的失速特征進行分析。在極坐標中展示周向壓力波動,可以較準確、直觀的觀察到失速團的數(shù)目;通過極坐標圖形化脈動壓力波動分析流場壓力從正常工況到失速工況的規(guī)律可以對壓氣機的失速先兆進行預判。經(jīng)過大量的試驗數(shù)據(jù)分析,這種方法在分析失速團數(shù)目方面較相關分析等方法更加準確、直觀;另外,本文還對壓氣機喘振的時域特征和頻域特征進行了一定的分析。 4.利用Matlab中GUI界面開發(fā)了一個簡單實用的分析軟件。該軟件具有單/多通道信號時、頻域顯示、信號濾波、信號譜分析、失速團數(shù)目識別等功能。經(jīng)過測試表明該軟件可準確、方便的用于軸流壓氣機的失速特征分析。
[Abstract]:Axial flow compressor rotating stall is one of the common aero-engine aerodynamic instability phenomena.It is very important to recognize the characteristics of stall signal of axial compressor for understanding the generation and development mechanism of aeroengine stall and to suppress the stall problem of aeroengine and to control it actively.The previous signal processing methods have made a great contribution to the recognition of the features before and after stall, but because of the extremely complex mechanism of the occurrence and development of stall characteristics, the study of stall has been continuously in-depth.In this paper, three methods are used to analyze the stall characteristics.The specific work is as follows:1.The pressure test scheme of axial compressor is studied and discussed.A low pass FIR filter is designed according to the characteristics of the measured pulsating pressure signal.2.The characteristics of rotating stall, such as the number of stall clusters and the propagation velocity of stall clusters, are analyzed by using cross-correlation analysis and the same frequency detection method.The results show that the method can not accurately determine the delay due to noise interference, and it is only suitable for low speed and medium speed axial compressors with long delay.The stall characteristic frequency of high speed axial flow compressor will be several times higher than the rotor frequency. However, the time delay of stall mass propagating in two sensors can not be accurately calculated by cross-correlation analysis.In order to solve this problem, the time-delay of characteristic frequency of stall signal is obtained by using the principle of simultaneous frequency detection to identify the number of stall clusters in high frequency stall of compressor.3.The phase and amplitude characteristics of the pulsating signal are visualized by polar coordinates, and the stall characteristics of the axial compressor are analyzed.The number of stall clusters can be observed more accurately and intuitively by displaying the circumferential pressure fluctuation in polar coordinates.Based on the analysis of fluctuating pressure fluctuation in polar coordinates from normal condition to stall condition, the preseason of compressor stall can be forecasted.After a lot of experimental data analysis, this method is more accurate and intuitive than the correlation analysis in analyzing the number of stall clusters. In addition, the time-domain and frequency-domain characteristics of compressor surge are also analyzed in this paper.4.A simple and practical analysis software is developed by using GUI interface in Matlab.The software has the functions of frequency domain display, signal filtering, signal spectrum analysis, number identification of stall groups and so on.The test results show that the software is accurate and convenient for the stall characteristic analysis of axial compressor.
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH453

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王春瑞;岳林;;軸流壓氣機失速特征識別[J];航空動力學報;2011年08期

2 張忠瑞;;離心式壓縮機振動故障分析與安全運行[J];廣州化工;2011年13期

3 張浩民;;離心式壓縮機常見故障分析[J];甘肅科技;2011年11期

4 郝禮書;喬志德;宋文萍;周洪;;Gurney襟翼對翼型氣動特性影響的風洞實驗研究[J];飛行力學;2011年04期

5 陳成敦;;離心式壓縮機喘振工況的危害與控制[J];機電信息;2011年18期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相關會議論文 前10條

1 王聰;彭滔;陳填銳;袁漢文;王勇;;基于確定學習的旋轉失速辨識和快速診斷[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

2 路俏俏;胡軍;;風機旋轉失速的故障診斷與處理[A];2008年全國煉鐵生產(chǎn)技術會議暨煉鐵年會文集（下冊）[C];2008年

3 湯衢明;;在線狀態(tài)監(jiān)測技術在二氧化碳壓縮機組中的應用[A];2006年中國機械工程學會年會暨中國工程院機械與運載工程學部首屆年會論文集[C];2006年

4 湯衢明;;在線狀態(tài)監(jiān)測技術在二氧化碳壓縮機組中的應用[A];安全與可靠性——2006流體機械與壓力容器技術論壇論文集[C];2006年

5 李琳;龔建波;聶超群;;離心及軸流壓氣機喘振失速失穩(wěn)預警信號捕捉的數(shù)值方法探討[A];大型飛機關鍵技術高層論壇暨中國航空學會2007年學術年會論文集[C];2007年

6 姚宏;張廣軍;王相波;;航空發(fā)動機壓氣機系統(tǒng)混沌預測[A];第十一屆全國非線性振動學術會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術會議論文集[C];2007年

7 楊曉李;;軸流式高爐鼓風機防喘振分析[A];冶金循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展論壇論文集[C];2008年

8 楊薇;劉京春;張瑾;;某發(fā)動機低壓壓氣機2級轉子葉片改型研究[A];中國航空結構動力學專業(yè)組第十六屆學術交流會論文集[C];2008年

9 龍澤強;;提高葉片升阻比的新方法及其機理[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

10 伍康;王晉軍;;低雷諾數(shù)彈性機翼氣動特性實驗研究[A];中國力學學會學術大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

相關博士學位論文 前10條

1 蔣康濤;低速軸流壓氣機旋轉失速的數(shù)值模擬研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2004年

2 童志庭;軸流壓氣機中葉尖泄漏渦、失速先兆、葉尖微噴氣非定常關聯(lián)性的實驗研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2006年

3 侯軍虎;基于多參數(shù)的風機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的研究[D];華北電力大學（河北）;2004年

4 高坤華;基于混沌理論的壓氣機失速預測及分析[D];西北工業(yè)大學;2007年

5 彭玉成;三峽電站左岸6號機組小開度工況異常振動研究[D];華中科技大學;2007年

6 高闖;離心壓縮機無葉擴壓器失速與系統(tǒng)喘振先兆分析研究[D];上海交通大學;2011年

7 張靖煊;畸變條件下軸流壓氣機葉頂間隙流對流動失穩(wěn)影響的非定常機制[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2007年

8 張環(huán);旋轉總壓畸變對壓氣機穩(wěn)定性影響的研究[D];南京航空航天大學;2009年

9 彭滔;分布參數(shù)系統(tǒng)的確定學習理論及其應用[D];華南理工大學;2011年

10 周忠寧;對旋軸流風機流固耦合特性研究及其基于非線性動力學的應用[D];中國礦業(yè)大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 王春瑞;軸流壓氣機脈動壓力信號旋轉失速特征分析[D];南京航空航天大學;2011年

2 劉哲;電站離心風機旋轉失速的數(shù)值模擬研究[D];華北電力大學;2011年

3 王修寶;旋轉失速主動控制中葉柵流場分析可視化VCFD軟件開發(fā)[D];大連理工大學;2000年

4 尚建宇;離心通風機旋轉失速和進口渦流特征研究[D];華北電力大學（河北）;2003年

5 周勇;基于并行計算的渦扇發(fā)動機旋轉失速監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];華南理工大學;2012年

6 王楊;壓縮機首級旋轉失速的計算分析[D];大連理工大學;2008年

7 東秋生;新一代渦扇發(fā)動機擴穩(wěn)的數(shù)值模擬分析[D];西北工業(yè)大學;2001年

8 王鄢;大型離心壓縮機葉輪動力分析方法研究[D];大連理工大學;2009年

9 周龍沙;基于確定學習的航空發(fā)動機旋轉失速快速檢測的并行計算實現(xiàn)[D];華南理工大學;2011年

10 王沛;壓氣機葉頂泄漏流動的控制策略及其擴穩(wěn)機理研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2007年

，

本文編號：1739887