航空发动机空中环境模拟技术(上)

航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。

在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。

试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。

因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。

从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验，一般也将全台发动机的试验称为试车。

部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。

整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。

下面详细介绍几种试验。

1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。

一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。

然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。

进气道与发动机是共同工作的，在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。

实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。

2，压气机试验对压气机性能进行的试验。

压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出不足之处，便于修改、完善设计。

压气机试验可分为：(1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。

航空发动机结构设计中的多物理场分析模拟第一章：引言航空发动机是航空器的核心部分，它负责驱动飞机在空中飞行。

航空发动机结构设计是航空发动机设计中的重要环节，它直接影响发动机的性能和寿命。

多物理场分析模拟技术是航空发动机结构设计中不可或缺的成分。

本文将对航空发动机结构设计中的多物理场分析模拟技术进行探讨。

第二章：航空发动机结构设计航空发动机结构设计是航空发动机设计中的关键环节，主要涉及到以下方面：1. 材料选择：航空发动机工作环境恶劣，材料的选择对结构的强度和耐久性有着至关重要的影响；2. 零部件设计：航空发动机包括涡轮、燃烧室、气缸等多个组成部分，每个零部件的设计都需要考虑其功能和对整个结构的影响；3. 结构组装：航空发动机由多个零部件组成，对结构的组装需要严格按照设计要求进行，以保证其性能和寿命。

第三章：多物理场分析模拟多物理场分析模拟是航空发动机结构设计中使用的一种技术，它可以模拟多种物理场的相互作用，对结构进行仿真分析，从而评估结构的性能和寿命。

多物理场分析模拟主要包括以下几个方面：1. 结构强度分析：通过模拟结构受力情况，评估结构的强度和承载能力；2. 热场分析：分析发动机工作时产生的高温环境对结构的影响，以保证结构的耐久性和寿命；3. 流场分析：仿真流场对涡轮、燃烧室、气缸等零部件的影响，以保证结构的稳定性和效率；4. 振动分析：仿真分析结构在工作过程中产生的振动情况，以保证结构的稳定性和安全性。

第四章：多物理场分析模拟在航空发动机结构设计中的应用多物理场分析模拟在航空发动机结构设计中有着广泛的应用。

例如：1. 通过强度分析，评估发动机零部件对外界载荷的承载能力，以保证结构的安全性；2. 通过热场分析，评估发动机工作时产生的高温对结构的影响，确定材料的选用和保护方式；3. 通过流场分析，评估发动机零部件在高速气流中的稳定性和效率，以优化结构设计；4. 通过振动分析，评估发动机零部件在工作中产生的振动情况，以保证结构的安全性和稳定性。

图1 安装了整流屏的噪声研究试车台轮风扇发动机通用规范》中提出了发动机红外辐射特征分析和测试试验的要求。

根据红外辐射测量特点，在进行全尺寸试验件台架试车时，需要选择具有足够红外辐射测量场地的露天试车台或在机场装飞机进行，同时，试验过程对方位角也有相关要求，如图2所示。

发动机吞咽试验民用适航条例要求军用航空发动机须进行特种试验，如抗外物损伤试验、包容试验等，具体包括吞鸟、吞冰、吞水、吞砂等。

此类试验具有较大的破坏性和危图3 2022年8月27日机组由630mw降至300MW压力负荷变化曲线规程》（DL/T 657-2015）、《山东电力辅助服务市场运营规则-(试行)(2020年修订版)》的相关要求，调节品质优良。

4 结语随着新能源占比的增大、用电结构性变化以及电力现货交易的开展，1030MW火电机组参与调峰的深度、广度必然加大。

试验结果表明，本文结合实际运行经验，118中国设备工程 2023.08 （上）害性，不适合在室外试验设施中进行，为减少破坏后的损失，节省防护费用等，一般在室外露天试车台进行。

环境适应性试验（1）结冰试验。

环境结冰试验是模拟飞机在存在过冷水滴、冰晶及雪花的大气中飞行时，发动机的零部件，特别是进气部件前缘可能发生的结冰情况。

目的就是验证发动机进气系统结冰情况和防冰系统的工作能力，验证防冰系统的可靠性。

（2）侧风试验。

飞机在宽广的空域和复杂的气象条件下进行，随时都可能遇到与发动机中心线成各种夹试车台，就因为噪音问题无法投入正常使用。

建议规划公里范围内作为噪声影响区，可以耕种，发动机排气系统红外测试试验方位角要求示意图120研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.08 （上）址时，需要选择风向稳定且风速较低区域。

建议选址环境风向要基本固定，且风速不高，一般不大于2.5m/s；大气温度应接近15℃为宜。

2.6 选址地区交通便利、能源充足露天试车台区建在淡水资源、电力资源充足的地区，这样才能保证试车台设施和配套气源、风力装置等设施的正常使用。

课程名称：B737-300飞机发动机（CFM56-3B/C）试车执照培训课程课时：28小时方法：授课+岗位实习+模拟机/飞机实际操作考试培训对象：航线部、技术部、定检部、质量管理部的相关维护人员人员要求：参照《维修基地管理手册》第10章第08节第06项“试车人员合格审定规定”的规定目的：培训发动机试车人员按安全有效的程序对B737-300发动机进行试车/调节目标：完成培训的人员将可以：z能按标准的VHF通话程序与塔台、现场进行通讯联系z按正常操作程序对发动机进行启动和停车以及冷转操作z熟练掌握发动机紧急停车的程序和步骤z能进行发动机/飞机系统测试项目的试车z能用与测试有关的图、表正确计算发动机的参数z能通过试车检查判断并对发动机故障进行排除授课内容：z试车人员合格审定规定z试车工作的质量控制z标准的VHF通话程序z发动机工作简介和可调节点介绍z发动机的危险区域z发动机的工作参数限制z发动机的试车检查单z发动机的正常试车程序和步骤z发动机试车的非正常程序和步骤z发动机的有关测试/调节内容z VSV动态调节z风扇振动配平z发动机的油封和启封工作z水洗发动机教员名单：所需资料和教材：《B737-300机电专业训练手册》、《B737-300飞机维护手册》、自编《B737-300飞机发动机试车培训教材》考试：笔试+口试+实作考试及格标准：口试、笔试70分及格，实作操作无违章，无错误记录第一节、试车人员合格审定的规定1.1 试车人员审定规定各部门根据维修工作需要向质量管理部提出申请，质量管理部对符合试车人员条件者提出审定意见，报飞机维修基地主管经理同意后，经维修基地总检验师批准，由质量管理部颁发授权书。

1.2 试车人员的合格条件：1.2.1取得机械或机电专业维修人员基础执照和相应机型执照1.2.2从事试车机型的维修工作三年以上1.2.3取得相应机型试车执照1.2.4一年内无任何工作差错处分1.2.5 身体健康1.2.6 所在部门、科室评语良好以上1.2.7 申报Ⅱ级试车人员，必须具有Ⅰ级试车资格和授权必须同时具备以上条件1.3 试车权的取消：1.3.1试车人员主动提出取消申请并被批准或1.3.2其它原因被质量管理部行文取消试车资格被取消试车权人员的试车执照随即作废（吊销）1.4 新引进机型试车人员的合格条件：1.4.1取得机械或机电专业维修人员执照基础部分，且经过新引进机型的机械或机电专业改装和发动机试车培训合格并取得资格证书1.4.2从事机务维修工作三年以上1.4.3一年内无任何工作差错处分1.4.4 所在部门、科室评语良好以上1.5 新引进机型试车人员审定规定：各部门/科室根据维修工作需要向质量管理部提出申请，质量管理部对符合新引进机型试车者提出审定意见，经飞机维修基地总检验师和主管经理审核后，报适航部门批准和授权。

数字化转型下航空发动机仿真技术发展机遇及应用展望摘要：当前，科技创新与产业换代为主的新一轮工业革命正在全球展开，国家“十四五”规划纲要明确提出，要加快建设制造强国、网络强国、数字中国，构建数字驱动的产业新生态，以数字化转型整体驱动生产方式变革。

同时，我国社会经济的发展和国防能力的提升也对航空发动机的发展提出了更高的要求：航空发动机技术复杂程度和性能指标要求不断提高，产品研发难度日益增大，研制进度愈加紧迫。

因此，亟需推进航空发动机数字化转型，以满足新时代航空发动机协同、敏捷、高效研制的需求。

关键词：数字化转型；航空发动机仿真技术；应用展望引言过程仿真技术是一种先进的仿真技术，能够真实地呈现虚拟环境中的特定过程，使用户能够实时操作过程机器或更改其参数。

产品开发和生产过程中制造过程的仿真和评估可以支持产品整个制造周期中的工艺改进。

传统模式下机械产品的设计、流程指令的编写、加工、质量保证和交付周期漫长、成本低廉、效率低下，质量精度难以保证。

为了改进飞机发动机零部件的制造，迫切需要对制造工艺进行技术研究，以减少制造验证的数量，提前发现制造问题，优化制造工艺，优化制造参数，允许快速迭代制造工艺，并验证产品的可行性。

1技术内涵航空发动机仿真技术是建立在相似原理、模型理论、信息技术及领域专业技术基础上，以计算机和物理效应设备为载体构建系统模型，实现多层级、多物理场和多系统交互试验、分析、评估的综合性技术，旨在探索和掌握发动机复杂的系统特性、物理特性和行为特性，支撑方案分析优化、功能评估和技术决策。

航空发动机数字化转型以数据为核心，利用新一代数字技术实现全业务域数字要素和物理要素的系统整合，构建全感知、全联接、全场景、全智能的研发运营体系，进而创新和重塑传统管理模式、业务模式和商业模式，达到提升运营效率、增强体系韧性和创新性的目标。

数字化转型需要准确描述、监控和预测产品全生命周期的状态，最大程度地挖掘仿真的应用价值并为其提供高可信的支撑。

CFD仿真技术在航空发动机中的应用摘要：随着科学技术的发展，航空航天和空间技术有了飞跃的发展，在这些飞跃的发展技术中主要的技术就是CAE技术。

航空工业可以说是CAE技术发展的摇篮，各种CAE技术正是在以航空工业为主的实际工业应用的推动下在不到半个世纪时间里迅猛发展起来的。

以ANSYS、LS-DYNA、Nastran、CFX、Fluent等为代表的高端CAE软件早已活跃在全球航空工业中。

关键词：CFD仿真技术；航空发动机；应用1 引言目前国际知名企业的航空发动机研制周期从过去的10～15年缩短到6～8年甚至4～5年，试验机也从过去的40～50台减少到10台左右。

在发达国家的航空企业里CAE已经作为产品研发设计与制造流程中不可逾越的一种强制性的工艺规范加以实施，在生产实践作为必备工具普遍应用。

2、CFD技术国内外使用状况简介CFD作为CAE技术的一种，已经越来越多的被国内外航空企业广泛的得以应用。

第一个商用CFD软件包FLUENT，由与美国空军合作的流体技术服务公司Creare公司于1983年推出的。

商业CFD软件的开发及应用，加速了航空工业的发展，使得基于虚拟样机仿真的现代设计方法成为了可能。

以波音公司航空研发发展历史为例，不难发现，波音公司先后采用了经典的实验测试方法、半经验的方法、空气动力学的计算、政府内部及企业的CFD代码及广泛的采用CFD商业代码。

在波音公司2005年的软件应用报告中明确指明，在1998至2005年内，其公司每年数值仿真成果的增加量都接近84%左右，采用CAE/CFD的速度超过了工业的成长速度，CFD技术已经成为其设计的主要手段之一。

另外从美国软件公司ANSYS公司的销售业绩报告上显示，航空工业上的应用产值是其公司的主要收益来源之一。

CFD软件正以其强大的优势在研发中发挥的巨大的作用，例如在NISA的报告中提到，原本需要7年完成的维吉尼亚级潜水艇的设计，通过CFD技术的应用，5年就顺利完成；而预计需要11年完成的B-2轰炸机的飞行测试，则在短短的4年内就通过了测试。

曹建国：航空发动机仿真技术研究现状、挑战和展望仿真技术是支撑航空发动机自主研发的重要手段，体现了一个国家的高端装备研发水平，可大幅提高航空发动机的研发效率和质量，减少实物试验反复，缩短研制周期，降低研制成本。

本文论述了仿真技术在航空发动机学科领域维、产品层次维和全生命周期维三个方面的发展与应用现状，分析了航空发动机仿真技术发展存在的问题，提出了提升仿真能力的战略措施。

信息源：[J]. 推进技术, 2018, 39(5): 961-970.中国航发集团党组书记、董事长曹建国1 引言仿真是一门基于控制论、系统论、相似原理和信息技术的多学科综合性技术。

它以计算机系统和专用设备为工具，利用模型对实际或设想的系统和过程进行模拟，是支撑产品研发的重要手段。

航空发动机正向研发是一项复杂的系统工程。

传统的航空发动机研制通常依靠实物试验暴露设计问题，采用“设计-试验验证-修改设计-再试验”反复迭代的串行研制模式，造成研制周期长、耗资大、风险高。

未来航空发动机技术复杂程度和性能指标要求越来越高，产品研发难度显著增大，研制进度愈加紧迫，传统的研发模式已难以满足发展需求，需要实现从“传统设计”到“预测设计”的模式变革，而仿真是助推航空发动机研发模式变革的重要手段。

航空发动机仿真融合了先进航空发动机设计技术和信息技术的最新成果，是在计算机虚拟环境中，实现对航空发动机整机、部件或系统等的高精度、高保真多学科耦合数值模拟。

通过仿真，可深化对航空发动机内部运行本质和规律的认识，提前暴露可能出现的故障、发现设计缺陷，大幅提高研制效率和质量，减少实物试验反复，降低研制风险和成本，加快研制进程。

航空发动机的仿真对象包含气动/燃烧/结构/强度/材料等学科领域维、部件/子系统/系统等产品结构层次维，以及设计/试验/制造/维修等全生命周期维等对象。

普惠公司工程模块中心副总裁曾说[1]：“过去，普惠公司只在发动机的后期设计分析与验证中运用仿真技术。

基于扩张状态观测器的高空台进气环境模拟控制技术研究但志宏;张松;白克强;钱秋朦;裴希同;王信
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2021(42)9
【摘要】针对航空发动机高空台推力瞬变等过渡态试验对进气环境模拟控制系统所提出的强抗扰性、强鲁棒性的迫切需求,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)的高空台进气环境模拟主动抗扰控制技术方法。

首先分析了现有高空台过渡态环境模拟的技术特点和高品质控制指标难于实现的原因;其次设计线性自抗扰控制器(LADRC)和一体化并行控制器(IPC);最后通过仿真对高空台进气环境模拟主动抗扰控制方法进行了验证。

结果表明,应用基于扩张状态观测器的主动抗扰控制技术,能够大幅提高发动机过渡态试验中进气环境模拟的动态响应速度、控制精度和抗扰动能力。

【总页数】10页(P2119-2128)
【作者】但志宏;张松;白克强;钱秋朦;裴希同;王信
【作者单位】中国航发四川燃气涡轮研究院高空模拟技术重点实验室;中国航发四川燃气涡轮研究院;西南科技大学信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP278
【相关文献】
1.基于扩张状态观测器的直线倒立摆状态反馈控制研究
2.基于扩张状态观测器的航天器时延状态反馈控制
3.基于扩张状态观测器的直线倒立摆状态反馈控制研究
4.基于LMI极点配置的高空台飞行环境模拟系统PI增益调度控制研究
5.高空台进气控制系统压力PI增益调度控制研究
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高空台进排气控制系统软件设计钱秋朦; 但志宏; 张松; 王信; 裴希同【期刊名称】《《燃气涡轮试验与研究》》【年(卷),期】2019(032)004【总页数】6页(P27-31,36)【关键词】航空发动机; 高空模拟试车台; 控制系统; 软件设计; 模块化设计; 试验验证【作者】钱秋朦; 但志宏; 张松; 王信; 裴希同【作者单位】中国航发四川燃气涡轮研究院航空发动机高空模拟技术重点实验室四川绵阳621703【正文语种】中文【中图分类】V263.4+71 引言进排气控制系统是航空发动机高空模拟试车台(简称高空台)的关键核心设备，通过调节发动机进气压力、温度以及试验舱内环境压力来模拟发动机在不同高度、马赫数下的飞行条件，其调节品质直接关乎发动机空中条件模拟的保真度，对发动机性能评定有着至关重要的影响[1]。

作为进排气控制系统中枢，系统软件是连接需求分析、硬件系统并实现系统功能的桥梁，要求其能够依据发动机试验需求完成一系列逻辑功能，并驱动执行机构构建与发动机工况相匹配的飞行条件。

为此，设计一套功能强大、性能优越的控制软件，是进排气控制系统高效运行的关键条件保障。

国外航空强国对高空模拟试验进排气控制系统进行了大量的研究。

美国拥有世界上规模最大、功能最全、数量最多的高空模拟试验设备，其控制系统软件同样功能丰富、结构完备，不仅能够完成发动机常规工作性能、稳定性、适应性、可靠性等考核试验，还可完成加速任务、进气道动力学特性、状态模拟等领域的试验任务。

德国斯图加特高空台控制系统基于CENTAURE V 程序统筹开环控制、闭环控制、功能切换、图形显示、数据记录等一系列功能，形成了一套高效实时的系统软件，保障了BR700、E3E 等多型发动机的试车工作。

随着我国新型航空动力、新型试验方法、新型试验设施及系统智能化的发展需求，现有高空台控制系统软件所面临的挑战越发严峻，需开展多项技术升级和完善研发工作。

为此，本文以新建高空台为依托，详细介绍了该高空台控制系统软件的具体实现。

CFD技术在航空发动机空气系统设计中的应用沈毅;李云单;吕春雁;牟宇飞【摘要】The design technologies of secondary air system were intruoduced according to functions and design characteristics of the the secondary air system.Take several typical aeroengine structure for example,the flow characteristic and the fluid temperature are analysed using the commercial CFD software.It shows that the CFD is beneficial supplement for the current analysis technology and important tools to the aeroengine secondary air system fine design.The simulation result is instructive for the engineering design.%结合航空发动机空气系统的功能和设计特点,介绍了空气系统的设计分析技术现状;以2种发动机典型结构为例,采用商用CFD软件完成了流动与换热特性分析。

CFD技术是现有分析技术的有益补充,是空气系统设计分析技术精细设计的重要工具,其数值模拟结果对工程设计具有指导意义。

【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2011(037)003【总页数】5页(P34-37,25)【关键词】空气系统;设计技术;CFD;航空发动机【作者】沈毅;李云单;吕春雁;牟宇飞【作者单位】中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015;中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015;中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015;中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015【正文语种】中文【中图分类】U472.430 引言作为航空发动机主要零部件和有关系统，空气系统在整个工作包线内的内部工作环境以及热状态设计，担负着为发动机提供可靠工作环境的重任，是保证发动机以高性能安全运行的重要系统之一。

航空发动机直连式高空模拟试车台主要设计技术难点分析发表时间：2019-07-10T09:49:00.537Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年7期作者：刘炳伟陈宣任初广宇高福山[导读] 高空模拟试车台是航空发动机技术探索、试验验证和鉴定定型不可或缺的核心设备，设计过程中存在很多设计技术难点，本文就此进行相应的技术初步探讨。

中国航空规划设计研究总院有限公司 100120摘要：高空模拟试车台是航空发动机技术探索、试验验证和鉴定定型不可或缺的核心设备，设计过程中存在很多设计技术难点，本文就此进行相应的技术初步探讨。

关键词：航空发动机试验工艺设计前言航空发动机是在高温、高压、高转速、高负荷等极为苛刻的条件下工作的复杂装备。

虽然设计计算方法与试验技术相辅相成不断进步，但是计算手段仍然无法全面考虑实际工况，取代试验的地位，为保证发动机可靠工作，仍须进行多种严格试验，试验积累的大量经验与数据也是改进设计和计算方法的重要基础。

高空模拟试车台是航空发动机技术探索、试验验证和鉴定定型不可或缺的核心设备，具有准备时间短、测试数据多、准确、可靠，重复性好，周期和费用短，经济可靠等特点，战略意义十分重要。

根据设备型式航空发动机高空模拟试车台可以分为直连式高空模拟试车台、自由射流高空模拟试车台和推进风洞。

本文就航空发动机直连式高空模拟试车台的建设主要难点进行初步的技术探讨。

一、航空发动机高空模拟试车台介绍1、基本概念航空发动机高空模拟试车台是指在地面设备设施中通过建立进排气条件达到模拟发动机在不同高度和速度的飞行条件下的工作状况的大型复杂系统。

航空发动机高空模拟试车台工艺原理如图1-1所示，一般包括高空舱、冷却器、灭焰段等主体设备及配套的气源系统、空气处理系统、水、电力、燃油、蒸汽系统等。

图1－1 航空发动机高空模拟试车台工艺原理简图2、主要特点航空发动机高空模拟试车台核心是可以控制进气条件和环境压力、温度等参数的高空舱。

航空发动机的优化设计方法航空发动机是飞机最核心的部件之一，直接关系到飞机的性能和安全。

在现代航空领域，优化设计成为航空发动机研究的重要方向，其主要目的是提高发动机的效率和功率，并且降低燃油消耗和环境污染。

本文将介绍航空发动机的优化设计方法，包括空气动力、热力学、机械和材料等方面。

一、空气动力优化方法1. 气流模拟技术航空发动机的空气动力性能直接决定着其功率和效率。

因此，在发动机的设计和优化中，确定好流场的分布与变化，对于发动机的性能有着重要的影响。

气流模拟技术是一种基于数值分析的计算流体力学（CFD）方法。

它能够通过数学模型和计算方法，预测流场中各种物理参数的分布和变化。

通过这种技术，我们可以优化整机结构，调整叶轮、导流器和燃烧室的形状，进而达到提升航空发动机空气动力性能和优化整机结构的目的。

2. 喷气式推力贡献分析形成喷气式推力是发动机最基本的作用之一，提高喷气式推力是现代航空发动机设计的重要方向之一。

在设计过程中，对于正式设计时的喷气式推力实测值，需要进行推力贡献分析。

这样可以通过不同方案的设计参数，比较不同方案的喷气式推力贡献值，找到提高推力的最优方案。

二、热力学优化方法1. 燃烧室设计优化燃烧室是发动机内部燃烧过程的核心区域，关系着喷气式推力、燃料消耗和污染排放等方面。

在燃烧室的设计优化中，应重点考虑以下几个方面。

首先，应根据燃油的燃烧特性，确定好喷油方式、混合比和燃料点火顺序、点火时机等参数。

其次，还应该有效降低燃烧过程中产生的热损失和污染物排放。

2. 高温冲压轮轴技术热力学参数是影响发动机的重要组成部分。

例如，温度过高的冲压轮轴会导致强度降低甚至故障。

因此，发动机设计中提高冲压轮轴的抗高温性能，就成为了一个重要的优化方向。

高温冲压轮轴技术目前的发展趋势是采用涂层、插料和表面强化等手段来提高抗高温，抗氧化和耐腐蚀性能，从而避免冲压轮轴的因温度过高而退役或损坏的情况。

三、机械性能优化方法1. 材料选择与耐磨修复技术机械性能直接关系到航空发动机在高温、高速、高负荷等环境下的运行状况。

航空发动机燃烧过程模拟与分析航空发动机是实现飞机推进的核心装置，其燃烧过程的模拟与分析对于发动机性能的优化和环境友好性的提升具有重要意义。

本文将从模拟与分析的角度探讨航空发动机燃烧过程的关键问题和研究方法，并介绍几种常用的模拟与分析技术。

航空发动机燃烧过程是指燃料与空气混合并在燃烧室中发生化学反应的过程。

这个过程的性能优化对于提高发动机的热效率、降低排放和噪音具有重要作用。

模拟与分析技术可以帮助工程师深入了解发动机燃烧过程的细节，优化燃烧过程的设计和操作参数，并预测发动机性能的变化。

一种常用的燃烧模拟技术是计算流体力学（CFD）模拟。

CFD模拟基于流体力学和热传导的基本方程，对发动机燃烧室内的流体流动和热传导进行数值模拟。

通过该技术，可以计算出燃烧室内的压力、温度、速度场以及燃料和氧气的浓度分布，并进一步分析燃烧效率、流动损失和污染物产生等问题。

CFD模拟还可以帮助工程师优化燃烧室的结构，改善燃烧过程中的流动特性和混合效率，提高燃烧效率和降低排放。

另一种常用的燃烧模拟技术是化学动力学模拟。

化学动力学模拟基于化学反应的基本规律，对燃料和氧气的反应过程进行数值模拟。

通过该技术，可以计算出燃料和氧气的反应速率、燃烧温度和产物分布等关键参数。

化学动力学模拟还可以帮助工程师了解燃烧过程中产生的污染物种类和浓度，为降低污染物排放提供依据。

在模拟与分析过程中，需要准确地确定燃料和氧气的物性参数，如燃料的热值、密度和燃烧热，氧气的摩尔质量和热容等，以保证模拟结果的准确性。

此外，还需要建立适当的边界条件和初始条件，以模拟实际工况下的燃烧过程。

对于多相流动和化学反应模拟，还需要考虑粒子和化学反应物的传输和转化过程，增加计算的复杂性。

除了数值模拟技术，实验方法也是燃烧过程模拟与分析中不可或缺的手段。

实验方法可以通过燃烧室内的传感器和监测设备获取实时的流场参数、温度和压力等数据，并通过仪器设备对废气进行采样和分析，评估燃烧过程的实际性能和产生的污染物种类和浓度。

微软模拟飞行在发动机试车实训教学中的应用袁书生【摘要】针对航空机务维修专业实训教学的需要,探讨了使用微软模拟飞行10作为发动机模拟试车平台,开展航空发动机模拟试车教学的基本方法和可行性.测试结果表明,这种新方案成本低、仿真度高,能够满足模拟发动机基本试车程序的要求.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】5页(P61-65)【关键词】航空发动机;试车;飞行模拟器;实训教学【作者】袁书生【作者单位】广州民航职业技术学院,广东广州510403【正文语种】中文【中图分类】G712航空发动机试车是发动机制造、大修和检修工作一个重要而不可缺少的工序。

在发动机制造、大修或排除性能故障后，都必须进行试车，通过各种试车方法来磨合部件、调整性能、检验质量，最终得到发动机性能报告[1]。

根据专业对应工作岗位群对职业能力的要求，高职院校航空机务维修类专业需要开设航空发动机试车实训课程。

航空发动机试车实训教学的目的是让学生了解和熟悉航空发动机的试车操作技能，能够按工作程序完成基本的试车操作。

航空发动机试车实操教学，可以在真实的发动机和试车台上进行，也可以在模拟试车设备上进行。

航空燃气涡轮发动机试车风险性大，操作不当可能损坏价格昂贵的发动机或试车设备，同时运行成本高、噪音大、耗能大，目前在民航业内一般使用模拟试车设备进行实操培训[2-4]。

高职院校学生与企业员工相比，在专业知识和实际工作经验上有一定差距，单纯使用模拟设备进行发动机试车教学会存在一定的弊端。

作为入门培训，在没有发动机实物的情况下学习会使学生理解起来很困难甚至无法理解。

对于复杂事物的学习，按照“由浅入深，由具体到抽象”的方式会取得好的学习效果，反之则容易造成学习困难和效率低下[5，6]。

因此，高职院校的航空发动机试车实训课程可以采用真实的发动机运转与模拟设备试车两部分相结合的方式来进行。

真实发动机只进行冷态运转，以满足在校园环境下的使用要求，冷运转所带来的局限性则用模拟试车来进行弥补。

航空发动机涡轮叶片的检测技术发布时间：2021-12-28T03:02:22.296Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：周位洲[导读] 涡轮叶片作为航空发动机的重要零部件之一，非常贵重，不同于一般的造质材料，成本很高。

涡轮叶片的存在环境长期受到高温和强大动力的牵拉，容易出现叶片受损的情况。

出于经济考虑，我们通常优先选择维修而不是更换。

湖南南方通用航空发动机有限公司湖南省株洲市 412000摘要:涡轮叶片作为航空发动机的重要零部件之一，非常贵重，不同于一般的造质材料，成本很高。

涡轮叶片的存在环境长期受到高温和强大动力的牵拉，容易出现叶片受损的情况。

出于经济考虑，我们通常优先选择维修而不是更换。

本文通过通过介绍涡轮叶片上的机上孔探检查、精确检查、清洗处理、叶型和结构完整性等检测方法并提出建议，以供相关部门参考。

关键词:航空发动机；涡轮叶片；检测技术；创新性发展引言:涡轮叶片的工作区间环境恶劣，在飞机一次的航程中，为了提高推重比和单位推力的效能，涡轮叶片一直处在高速旋转运行的状态，前端表皮温度越来越高，由于整个发动机内部空间透气性差，涡轮叶片往往会受到高温燃气的腐蚀，磨损和氧化，导致它的性能逐渐下降。

因此，加强对涡轮叶片的状态监控和故障诊断十分重要，一经发现，能够快速的作出相应调整处理，可以及时对损伤的叶片进行维修，延长其使用寿命，尽量不更换新叶片，减少支出。

1 有关涡轮叶片涡轮叶片是燃气涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件，包括导向叶片和工作叶片，是将燃气的动能转换为机械动能的重要热端部件。

它的材料组成不同于一般材质，涡轮叶片大多数使用的是高温合金材料进行锻造，这是为了能够在高温高压的极端环境下保证稳定长时间的工作。

航空发动机涡轮入口温度的不断提高,对涡轮叶片的材料与结构提出了挑战，目前涡轮叶片主要采用以空气为冷却介质的冷却方式，但是冷却气体的引入又降低了涡轮的热能效率，因此如何提高冷却气体的冷却效率是涡轮叶片结构设计的重要内容。

一种飞机航迹的模拟方法引言飞机航迹的模拟是航空领域一项重要的技术，在飞行器研发、训练和空中交通管理等方面起着至关重要的作用。

本文将介绍一种针对飞机航迹模拟的方法，通过该方法可以精确地计算出飞机在不同场景下的航迹，为飞行安全和空域管理提供可靠的依据。

背景飞机航迹是指飞机在飞行过程中在地面投影上所形成的轨迹。

飞机在空中飞行时，受到气流、重力、空气动力学等多种因素的影响，其航迹通常是曲线状的。

对于飞行器的设计研发和飞行模拟，准确地模拟飞机航迹是非常重要的。

方法1. 环境建模首先需要对飞行环境进行建模。

包括大气环境、地形、建筑物等因素。

大气环境建模包括空气密度、温度、湿度等参数。

地形和建筑物建模可以通过激光雷达扫描等技术获取地面的数字高程模型，再结合航拍影像生成3D模型。

2. 飞机动力学建模其次需要对飞机的动力学特性进行建模。

包括飞机的气动特性、机动性能和动力系统等。

气动特性建模可以通过风洞试验和计算流体力学方法进行。

机动性能建模主要包括飞机的最大速度、爬升率、转弯半径等参数。

动力系统建模包括发动机性能和燃油消耗等。

3. 飞行控制建模然后需要建模飞行控制系统。

飞机的舵面和发动机通过自动驾驶仪进行控制。

飞行控制建模需要考虑飞机的操纵特性和自动驾驶仪的控制策略。

4. 路径规划和轨迹优化在建立了环境、动力学和飞行控制模型之后，需要规划飞行路径并优化飞机航迹。

路径规划可以采用A*算法或其他优化算法，考虑到飞行任务和约束条件。

轨迹优化可以通过非线性规划等数学方法，使得飞机航迹更加平滑和高效。

5. 航迹模拟和仿真最后，根据建立的模型，进行飞机航迹的模拟和仿真。

通过将飞机的状态和环境输入模型，可以计算得到飞机在不同时间点的位置、速度、姿态等参数。

模拟过程中还需要考虑飞行器的传感器误差、控制系统延迟等因素，增加模拟的准确性。

应用1. 飞机设计和评估通过飞机航迹模拟，可以对新型飞机进行性能评估和操纵特性分析。

评估飞机在不同气象条件、任务要求下的飞行性能和操纵性能，为飞机的设计改进提供依据。

LMS航空发动机仿真技术机电液一体化解决方案作者：张钊LMS b AMESim为用户提供了一个完整的一维仿真平台对多领域智能系统进行建模和分析，并预测其多学科专业耦合性能。

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LMS b AMESim航空发动机装置解决方案为燃油系统（计量单元、泵、喷嘴、起动机及换热器等）及其控制系统、滑油系统的设计和产业化提供支持，同样也用于发动机控制系统的设计和优化。

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