超燃冲压发动机地面试验燃油供应系统

论文摘要

由于有重要的军事和航空航天应用前景,超燃冲压发动机备受世界各国重视。昂贵的试验费用是制约超燃冲压发动机研制的主要因素之一。目前,国内的超燃冲压发动机研究尚处于地面试验阶段,降低发动机地面试验费用的方法之一是将一次试验只能测试一个工况改进为一次试验可以测试多个工况。本文在对现有的超燃冲压发动机地面试验燃油供应系统进行分析的基础上,提出了通过节流圈动态组合实现流量台阶式切换的燃油供应系统方案;并依据该方案完成了系统的机械系统和测控硬件设计;在LabVIEW开发环境下完成了测控系统软件设计;基于计算机的远程测控系统通过对数字输出端口的操作实现了节流圈的动态组合,通过对控制参数的优化解决了该燃油系统出现的水击问题;系统各方面的细节设计也适应了流量快速变化的要求。最后通过测试验证了方案的可行性。本文提出并实现的通过节流圈动态组合快速切换流量的燃油供应方案结构简洁、操控可靠、建设成本低;系统性能方面,流量切换时间仅受到阀门动作时间的限制;系统较好的解决了超燃冲压发动机地面试验中一次试验测试多个工况的要求。该系统还可应用于后续的发动机变工况研究;节流圈动态组合的方法还具有一定的飞行应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 背景
• 1.1.1 超燃冲压发动机
• 1.1.2 超燃冲压发动机地面试验
• 1.1.3 超燃冲压发动机地面试验燃油供应系统
• 1.2 燃油供应系统现状
• 1.2.1 试验台燃油供应系统现状
• 1.2.2 其他燃油供应系统现状
• 1.3 本文工作
• 1.4 本文结构
• 第二章 燃油供应系统方案设计
• 2.1 燃油系统的需求分析
• 2.1.1 燃油流量台阶式切换
• 2.1.2 远程控制
• 2.1.3 与试验台主控系统对接
• 2.1.4 重要技术指标汇总
• 2.2 燃油流量调节方案
• 2.2.1 流量调节原理
• 2.2.2 改变燃油贮箱压力的方案
• 2.2.3 改变中间管路流阻的方案
• 2.2.4 其他流量调节方案
• 2.2.5 流量调节方式确定
• 2.3 燃油增压方案
• 2.3.1 挤压式和泵压式
• 2.3.2 恒压和落压
• 2.3.3 恒压保持方案
• 2.4 节流圈控制阀门方案
• 2.5 控制方式
• 2.6 测量元件方案
• 2.6.1 对测量元件的一般要求
• 2.6.2 流量测量方案
• 2.6.3 压力测量方案
• 2.6.4 液位测量方案
• 2.7 测控硬件平台
• 2.7.1 测控硬件平台现状
• 2.7.2 各种测控硬件平台特点
• 2.7.3 测控硬件平台的选择
• 2.8 测控软件平台选择
• 2.8.1 主流开发环境
• 2.8.2 虚拟仪器和LabVIEW
• 2.8.3 选择确定的开发平台
• 2.9 本章小结
• 第三章 燃油供应系统详细设计
• 3.1 机械部分设计
• 3.1.1 工作流程
• 3.1.2 管路系统元件
• 3.2 测控系统硬件设计
• 3.2.1 测量元件
• 3.2.2 计算机及测控板卡选型
• 3.2.3 信号调理模块
• 3.2.4 电源
• 3.2.5 机柜
• 3.2.6 接线图
• 3.2.7 抗干扰设计
• 3.3 本章小节
• 第四章 测控软件设计
• 4.1 总体设计
• 4.2 测控程序模块
• 4.2.1 引导界面
• 4.2.2 供油控制模块
• 4.2.3 数据查询模块
• 4.3 测控程序流程
• 4.4 主要模块实现方法
• 4.4.1 供油控制模块
• 4.4.2 恒压保持模块
• 4.5 编程实现
• 4.5.1 引导界面
• 4.5.2 参数输入模块
• 4.5.3 燃油供应模块
• 4.5.4 数据查询模块
• 4.6 本章小节
• 第五章 燃油供应系统调试及验证
• 5.1 机械系统安装调试
• 5.2 测控系统调试
• 5.3 供油调试和水击的解决
• 5.4 最终试验曲线
• 5.5 本章小节
• 第六章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献