飞机发动机燃油流量试验方法研究

飞机发动机燃油流量试验方法研究（精选2篇）

1.飞机发动机燃油流量试验方法研究 篇一

某型先进发动机燃油喷嘴雾化特性的试验研究及火焰筒头部数值模拟

使用相位多普勒粒子分析仪和激光多普勒粒子测速仪系统(PDPA/LDV)等设备测量了某型航空发动机喷嘴的`雾化特性,主要包括:喷嘴流量特性,雾化粒度(SMD)和喷雾锥角.应用Fluent软件,对装用该喷嘴的燃烧室火焰筒进行了数值模拟.试验和计算结果得出了一些有价值的结论,对该发动机的燃油喷嘴和火焰筒头部温度场、速度场有深入了解,对其改进提供了重要依据.

作 者：王立 张宝诚 赵硕 WANG Li ZHANG Bao-cheng ZHAO Shuo 作者单位：沈阳航空工业学院飞行器与能源工程学院,辽宁,沈阳,110136刊 名：沈阳航空工业学院学报英文刊名：JOURNAL OF SHENYANG INSTITUTE OF AERONAUTICAL ENGINEERING年，卷(期)：200825(2)分类号：V223关键词：燃油喷嘴 雾化特性 数值模拟

2.飞机发动机燃油流量试验方法研究 篇二

大流量燃油总管试验器是测量航空发动机燃油总管的试验器,主要测量燃油总管的流量特性并进行打压试验。燃油总管上安装若干个燃油喷嘴,并为燃油喷嘴供油。燃油喷嘴相当于一个节流孔,根据节流口流量公式,其流量跟供油压力的根方成正比,所以测量燃油喷嘴的流量特性必须控制燃油总管的供油压力,该压力是液压系统最主要的控制参数。其压力控制精度要求为0.01MPa,压力控制范围为0.3~5MPa。下面针对燃油总管试验器液压系统的压力控制进行重点研究。

1燃油总管试验器液压系统工作原理

图1是燃油总管试验器的压力闭环控制系统原理图。试验器的压力控制采用比例阀旁路节流的方法控制燃油总管的供油流量,进而控制其供油压力。燃油经过液压泵加压后经过燃油总管、比例方向节流阀、节流阀3个并联油路流回油箱,液压泵为恒流泵,调节比例方向节流阀开口大小即可调节其在旁路的分流流量,控制燃油总管的进油流量,从而控制其供油压力。旁通道的流量控制能够避免将节流产生的热量带入燃油总管,方便燃油总管的油液温度控制。比例阀双通道的接法能够使比例阀的控制流量加倍,使用小通径的比例阀即可控制大流量,从而减少比例阀的规格尺寸和价格,提高比例阀的反应速度。

2位置控制系统的AMESim建模与仿真

2.1比例方向节流阀的AMESim模型建立

比例方向节流阀各项技术指标直接影响系统压力控制的控制精度、响应时间和稳定性[1],为了更好地对液压系统进行建模仿真,需要对比例方向流量阀进行建模仿真,使其模型更接近实际比例阀。利用AMESim中的液压元件设计库、液压库、机械库和信号库建立比例方向流量阀模型[2],如图2所示。对比例阀模的动静态特性进行仿真,使其动静态特性与所给的样本相符,最后得到比例方向阀的模型设置参数,如表1所示。

2.2压力控制系统的模型建立

图3是压力控制系统的仿真模型[3],其中背压单向阀的背压设为0.28 MPa,最大通流量为600 L/min;大小泵单向阀的背压为零,最大通流量分别为600 L/min和360 L/min。

2.3压力控制系统特性分析与PID参数确定

试验台的主要控制参数是系统压力,以静态压力为主,所以通过系统的时间响应仿真可得到系统的压力控制性能,系统的时间响应曲线如图4所示(其中控制压力为5 MPa)。由图4可知动态调整时间为0.025 s,稳态压力为5.6 MPa,压力调整偏差为0.6 MPa,因此压力控制精度不能满足控制要求。

为了消除稳态误差,增加PID校正环节,经过多次调整参数后,将PID参数设置为P=5,I=2120,D=0.028时,系统具有良好的压力控制精度,得到仿真曲线图如图5所示。由图可知,经过PID校正后,液压系统的稳态压力偏差基本为零,稳态误差基本消除;调整时间为0.05 s,稳态时间稍长,由于试验是在压力稳定之后测试喷嘴流量指标,压力调整时间的长短对试验测量精度没有很大的影响,所以0.05 s的调整时间满足使用要求。总之PID校正大大消除了稳态偏差,保证了系统控制压力的稳定,PID校正效果明显。

3结语

1)采用比例方向阀节流阀旁路分流控制燃油总管的压力的原理方案是可行的,此方案具有响应速度快、成本低等优点。

2)由于采用比例方向阀旁路节流的方法,节流产生的热量直接流回油箱,减少了被加热的燃油对系统压力的控制。

3)采用PID校正后,系统压力控制精度明显提高,稳态偏差明显减少,提高了压力控制的准确性。

摘要：介绍了大流量燃油总管试验器液压压力控制系统的工作原理,运用AMESim仿真软件建立其仿真模型,并对该系统进行了PID校正,给出了较好的PID校正参数。对校正前后动态特性分析表明,校正后该系统压力控制稳定,稳态误差大幅减少。

关键词：燃油总管,压力控制,AMESim仿真,PID控制

参考文献

[1]王春行.液压控制系统[M].北京:机械工业出版社,2014.

[2]付永邻,祁晓野.AMESim系统建模和仿真:从入门到精通[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.