液体火箭发动机基于神经网络的实时故障检测算法实现

以某大型液体火箭发动机为研究对象,针对其启动和稳态工作过程,利用Matlab和Lab Windows/CVI等编程工具,基于神经网络技术,开发实现了其地面试车过程实时故障检测的BP(Back Propagation)和RBF(Radial Basis Function)算法。多次试车数据离线检验和实时在线考核结果均表明该方法能够及时、有效地检测出发动机工作过程中的故障,没有出现误报警和漏报警,并能够很好地满足现场试车的实时性和鲁棒性等要求。     

内燃机缸盖预紧方法的探讨

为提高柴油机的功率和经济性,柴油机的平均有效压力和增压比日益提高,对缸盖密封性的要求也越来越高。柴油机缸盖的漏气问题一直是困扰柴油机正常工作的一个重要问题,按照密封的规律,最好在缸盖设计中使密封圈的承压均匀,但由于缸盖结构复杂,很难做到使其刚度均布,在缸盖螺栓均匀预紧的情况下,密封圈的承压是不均的,这样在最高燃烧压力作用下就有可能在初始压紧较小的部位产生漏泄。文中对此进行了理论分析计算和试验测试,提出了新的缸盖装配工艺,使缸盖的密封状态明显改进,柴油机工作能力得到了明显提高。     

一种新的柴油机润滑油发射光谱数据综合评价方法

对两台船舶主柴油机润滑油进行了长期监测,应用原子发射光谱仪对采集的36个油样进行了测试。采用基于熵权法的模糊综合评价对各元素进行了权重赋值,并依据权重选取11个元素中的5个主要作用元素进行了数据综合评价,按照正常、注意、警告、异常4个状态对装备磨损状态进行了分类。研究结果表明:所提出的油液原子发射光谱数据综合评价方法能够客观、准确地获取装备磨损状态,其评价结果与实际磨损状态相符,为装备的使用与维护提供了有效的技术依据。     

基于响应面与遗传算法的柴油机喷射参数优化

为解决燃油喷射系统参数优化中高效寻求全局最优解问题,综合响应面设计和遗传算法的优点和不足,采用多项式响应面模型代替原始遗传算法中计算量庞大的目标特性分析模型,建立了多项式响应面模型和遗传算法相结合的参数优化方法。结合非线性规划的凸性分析证明了遗传算法在预定优化区间内全局最优解的唯一性。对优化匹配后的喷射参数进行了模拟计算,结果表明:优化后柴油机油耗降低了1.96g/(kW·h),功率上升了0.99%,排气温度降低了21.86℃。表明该方法具有简单可靠、优化效率高等特点。     

物理化学方法在线清洗船舶柴油机涡轮增压器

针对船舶柴油机涡轮增压器积碳严重、维修保养困难的问题,提出了新研涡轮增压器清洗装置和清洗剂,综合运用物理化学方法对涡轮增压器进行在线清洗的新技术。台架试验表明:运用该技术可有效清除涡轮增压器压气机、废气涡轮内部的积碳;清洗后曲轴箱和齿轮箱内的真空度大幅降低,涡轮增压器性能恢复,内燃机功率提高;配套专用清洗剂对接触部位材料无腐蚀,适应性好,安全可靠;清洗过程中柴油机运转平稳、正常。     

新型双转子发动机功率传输装置的运动学特性

提出一种基于摆盘和凸轮组合机构的双转子发动机功率传输装置。其结构简单、布置方式完全对称,平衡性好,能够通过凸轮控制转子的运动规律。为分析和研究该机构的运行特性,通过欧拉法建立该机构的基本运动学模型,计算出其运行轨迹,凸轮轮廓线等。分析了主要结构参数,如滚子轴线夹角和摆盘倾角,对其容积变化规律的影响。主要结论如下:滚子轴线夹角越靠近90°,气缸容积变化幅值越大。摆盘倾角与容积变化规律是成正比的,对于四叶片活塞转子而言,摆盘倾角最大取值约为65°。在实际中,滚子轴线夹角最好取90°,摆盘倾角要在留出足够叶片活塞厚度的前提下尽量取较大的值。     

水下制氢反应室动态过程数值分析

为研究水下制氢反应室的动态过程规律,基于化学反应动力学和单液滴运动学得到合金/水反应转化率,并在最小自由能法计算得到生成物各组分摩尔数的基础上利用质量守恒方程得到室内各物质质量变化规律。在建立非线性移动边界螺旋管动态模型的前提下,利用能量守恒方程得到室内热力参数变化规律,进而完成制氢反应室动态过程详尽模型的建立。利用该模型编写计算程序,完成某水下制氢反应室动态过程仿真。结果表明,各仿真曲线较好地反映了对应参数的动态变化规律,验证了模型建立与仿真的正确性;合金/水反应转化率决定了反应室的物质质量变化规律及其能量释放特性。该模型可以作为制氢反应室动态特性分析及其过程控制研究的基础模型。     

柴油机PID、F并联调速控制研究

为了提高柴油机动态和稳态控制性能,提出了PID、F并联调速控制的方法,并利用Matlab/Simulink工具箱对PID、F交替调速控制和并联调速控制进行了仿真研究,表明Fuzzy-PID并联控制的性能优于常规PID控制和单纯的模糊调速控制以及PID、F交替调速控制的调速性能.     

用拖动电流确定气缸压缩压力的试验研究

从理论上分析了拖动时发动机缸内气体压力、漏气、惯性力及摩擦等因素对发动机力矩的影响及拖动电流与气缸压缩压力的关系,并在此基础上做了大量试验,利用一元线性回归分析的方法处理试验数据,得到了拖动电流和压缩压力的经验关系式,验证表明,用此公式检测气缸压力精度在48％以内,而且操作简单,能够达到快速检测压缩压力的目的。     

H2O2/HTPB固液混合发动机点火试验研究

利用H2O2催化分解原理,设计了烃类燃料在催化分解的90%H2O2中能燃烧的点火器,然后采用该点火器进行H2O2/HTPB固液混合发动机点火试验研究.试验结果表明,该点火器能够成功启动H2O2/HTPB固液混合发动机,且当混合比偏离最佳混合比后,发动机的燃烧效率降低.