航空发动机燃油计量装置的温度特性研究

论文摘要

油温变化会影响燃油特性、燃油计量装置计量精度以及部件特性,进而影响飞机正常工作时供给发动机燃烧室的燃油量。因此,进行燃油计量装置油温特性的仿真与试验研究,了解不同油温、不同工况下的计量特性,对保证发动机安全可靠地工作有着重要的意义。本文基于AMESim仿真软件平台建立了燃油计量装置以及整个燃油调节系统的热液压仿真模型,研究不同油温,不同工况下计量活门、定压差活门以及定压活门的稳态和动态特性。同时,建立了面向FADEC系统的燃油计量装置试验系统,利用该系统验证了仿真结果的准确性和可信度。研究结果表明:随着油温的升高,供油量、压差、进出口压力、定压压力将有所减小;而当燃油油温低于0℃以下时,油温对燃油计量装置的特性将产生很大影响。最后结合仿真与试验结果分析引起燃油质量流量、定压差活门压差变化的参数,研究燃油油温变化对这些参数的影响,为优化燃油计量装置的仿真模型以及航空发动机新型燃油计量装置的设计了奠定了坚实的基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 注释表
• 缩略词
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 问题的提出
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 燃油控制系统的发展
• 1.2.1 燃油泵的发展
• 1.2.2 燃油计量装置
• 1.2.3 国内外仿真软件的发展
• 1.3 本文的主要工作及章节安排
• 第二章 燃油计量装置的工作原理
• 2.1 AMESim软件
• 2.1.1 AMESim建模的具体操作和工作模式
• 2.1.2 AMESim热液压建模中所用到的模块库
• 2.2 定压差活门
• 2.2.1 工作原理
• 2.2.2 定压差活门的参数设置
• 2.2.3 定压差活门建模
• 2.3 定压活门
• 2.3.1 定压活门的工作原理
• 2.3.2 定压活门的参数设置
• 2.3.3 定压活门建模
• 2.4 计量位移控制伺服系统
• 2.4.1 计量伺服系统的工作原理
• 2.4.2 电液伺服位移闭环控制系统建模
• 2.5 燃油计量装置的工作原理
• 2.6 齿轮泵
• 2.6.1 齿轮泵理论供油量的近似计算
• 2.6.2 实际油量计算
• 2.7 本章小结
• 第三章 燃油计量装置常温特性研究
• 3.1 定压差活门的特性仿真
• 3.1.1 定压差活门的稳态特性
• 3.1.2 定压差活门的动态特性
• 3.2 定压活门的特性仿真
• 3.2.1 定压活门的稳态特性
• 3.2.2 定压活门的动态特性
• 3.3 计量位移闭环伺服系统的特性仿真
• 3.3.1 位移闭环伺服系统的稳态特性
• 3.4 燃油计量装置的计量特性仿真
• 3.4.1 计量流量的稳态特性
• 3.4.2 计量流量的动态特性
• 3.5 本章小结
• 第四章 燃油计量装置的油温特性研究
• 4.1 0℃下燃油计量装置的特性研究
• 4.1.1 定压差活门
• 4.1.2 定压活门
• 4.1.3 计量活门
• 4.2 不同油温下燃油计量装置的特性研究
• 4.3 本章小结
• 第五章 试验系统的设计
• 5.1 试验系统的设计要求
• 5.2 试验系统的结构
• 5.3 DSP控制器的设计
• 5.3.1 控制器硬件
• 5.3.2 控制器软件
• 5.4 数据采集系统
• 5.5 试验操作流程
• 5.5.1 油温调节
• 5.5.2 起动流程
• 5.5.3 结束流程
• 5.5.4 位移闭环控制的试验结果分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 燃油计量装置的仿真与试验分析
• 6.1 定压差活门特性验证
• 6.2 燃油计量装置特性验证
• 6.3 定压活门特性验证
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的论文