轴流式压缩机前体旋转失速过程中的频率阶跃现象

轴流式压缩机前体旋转失速过程中的频率阶跃现象

一、轴流压气机旋转失速先兆过程中的频率阶跃现象(论文文献综述)

王生玲[1](2018)在《Eckardt离心叶轮旋转失速机理及信号分析》文中指出叶轮机械作为航空、石化等动力设备的核心部件,其稳定性问题严重制约着设备性能与工况范围,进而影响整个动力设备的安全高效运行。旋转失速作为一种重要的不稳定现象,常常引发周期性全局倒流(即喘振),使得做功能力急剧下降,并很可能造成机械损坏。离心叶轮转速高、几何结构复杂、三维非定常流动性强,使得失速机理阐明和失速信号识别难以明确。深入研究离心叶轮失速工况流动特征,有助于加深人们对失速流动机理的认识,进而发展失速模态识别和失速信号监测方法,为叶轮扩稳和优化设计提供理论依据。首先基于精细的数值模拟结果对失速工况非定常流场进行研究,以期阐明失速流动机理。在离心叶轮失速流场中,流动沿周向的周期性被破坏,单通道计算无法真实反映失速发生过程,为了准确捕捉完整的失速流场结构,本文对Eckardt离心叶轮进行全通道三维非定常数值模拟,获得不同工况的流动细节。设计工况下,阐明了通道内部流场周期性变化特性,以及流道下游吸力面近轮盖侧的低速二次涡形成机理;失速工况下,成功捕捉到了位于叶片前缘叶顶区域4个对称分布的失速团。通过与轴流叶轮突尖失速特征对比分析,离心叶轮中存在特征相似的前缘溢流,同时由于离心叶轮的几何折转,尾缘反流呈现新的特征:由叶顶间隙二次流、压力面和吸力面低速二次流在流道中偏转、卷曲形成尺度更小范围更大的低速二次涡,而不能像轴流叶轮直接冲击到叶片压力面上。其次运用频谱分析方法对失速模态进行识别和监测。采用空间傅里叶变换对不同流向和叶高位置的压力信号进行分析,设计工况下存在与叶片通过频率相关的20阶模态;而失速工况下4阶模态振幅最大,并存在振幅逐渐减小的倍数阶模态。通过对4阶模态的相位分析,定量确定了失速团从叶轮入口向下游移动过程中周向运动速度,约为0.63-0.73倍叶轮转速。因此,空间傅里叶分析能准确识别叶轮失速流场的空间不均匀性,以及失速团周向运动规律,可用于失速信号实时监测和失速预警。

周帮伦[2](2017)在《轴流风机不稳定流动及其诱导噪声机理研究》文中进行了进一步梳理噪声是轴流风机重要的性能参数之一,也是化工、船舶和军事装备等领域用轴流风机的首要考核指标。轴流风机的内部流动是复杂的三维流动,当其在偏工况运行时,其内部易发生不稳定流动,会导致轴流风机气动性能下降,同时诱发振动、噪声等不稳定因素。本文采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,对轴流风机在小流量工况下的内部不稳定流动特性及其诱导噪声特性展开研究,建立轴流风机内部不稳定流动与其气动性能、噪声性能不稳定性之间的关系。本文主要的研究内容和创造性成果如下:(1)采用孤立翼型设计法对轴流风机的叶轮进行设计,同时基于CFD技术采用正交试验设计法对轴流风机叶轮进行优化设计,得到气动性能最优的叶轮方案。研究表明:随着轮毂比的增加,轴流风机的全压值逐渐增加,效率不断降低;叶片过多或者过少,轴流风机的气动性能均恶化。优化后叶轮流道内流动状态较好,叶片进口入流匀称,流道内未产生紊乱的旋涡,叶片出口区域未产生尾迹涡流,叶片吸力面的压力梯度较小,叶片表面未发生流动分离。(2)系统地总结了轴流风机中的不稳定流动现象及其特性;分析了轴流风机中的空气动力性噪声声源类型,探讨不同声源类型的噪声与内部流动状态之间的关系;阐述了轴流风机中几种不稳定流动诱导噪声机理及其传播特性;提出了了轴流风机气动噪声数值预测方法。(3)搭建了轴流风机气动性能和噪声测试试验台,提出了基于LMS的轴流风机不稳定流动及其诱发气动噪声的试验方案和数据采集方法,完成了轴流风机气动性能和气动噪声性能特性参数的数据采集,实现了不稳定流动下压力脉动、气动噪声等非定常信号的提取。(4)研究了不同工况下轴流风机气动性能、压力脉动、气动噪声总声压级、气动噪声频谱特性,建立了轴流风机不稳定流动与压力脉动和噪声特性之间的关系。结果表明:轴流风机的全压性能曲线出现了明显的马鞍型区域,当全压位于马鞍区的最小值时,总声压级则为最大值;当轴流风机的流量减小到0.7Qd时,压力脉动和气动噪声的频谱在0.74倍叶片通过频率处出现了第二峰值,这表明轴流风机在该流量下已经发生了不稳定流动,诱发了低频的噪声。首次发现了当流量为0.6Qd时,轴流风机气动噪声频谱的主频为0.74倍叶片通过频率,不稳定流动诱导噪声对总气动噪声的贡献量大于叶轮旋转噪声,小流量下的噪声主要由于不稳定流动引起。随着流量的减小,气动噪声频谱的主频向更小频率方向偏移,且其在叶片通过频率及倍频处的峰值逐渐减小。(5)采用SST SAS湍流模型对轴流风机的内部不稳定流动进行非定常数值模拟,对其监测点的压力脉动特性进行深入分析;基于CFD/CA的混合有限元法对轴流风机气动噪声的进行数值预测,分析了轴流风机气动噪声特性。研究表明:与试验结果相比较,所采用的非定常数值模拟方法能较准确地预测轴流风机中的不稳定流动,所采用的也可较混合有限元法准确预测不稳定流动诱发的气动噪声。0.7Qd为泄漏涡的初生流量,泄漏涡产生后被迅速沿切向拉伸、破裂,呈现碎片状分布,叶顶间隙泄漏涡的拉伸、断裂会引发噪声;在0.6Qd时,泄漏涡加强、尺寸增大,呈现片状分布,在每个流道内泄漏涡几乎对称分布;泄漏涡位于接近叶尖处,受到机壳的强烈挤压作用,产生的气动噪声大,气动噪声的总声压级最大;首次发现随着流量的减小,泄漏涡沿切向和径向均同时扩大,泄漏涡主要集中在几个流道内,分布不再对称,泄漏涡沿轴向呈现带状分布,泄漏涡的不断发展导致部分流道中产生失速涡团;泄漏涡核心区离机壳的距离增大,受到机壳的挤压作用减弱,气动噪声不断减小。(6)基于法国LML实验室的不稳定流动试验台,采用试验测量和2D数值模拟相结合的方法对失速涡团的特性进行研究。研究结果表明:发生失速涡团时,压力脉动在其低频段(0.5到2.0倍离心叶轮旋转频率)出现明显的峰值,而其随着进口流动角的不断减小,低频段的压力脉动幅值的峰值增大。低频段有较强的压力脉动是失速涡团的特性之一。首次发现不同扩压器进口流动角下,不稳定流动失速涡团的数量不定相同;流动角从6o减小到4.3o时,扩压器内发生4个失速涡团;当流动角减小到最小流动角(即2.2o)时,失速涡团的数量为3个。失速涡团的传播速度远小于离心叶轮的旋转速度。

杨策,王营军,佟鼎,杨长茂,李延昭[3](2017)在《带有蜗壳的离心压气机进口失速先兆位置的确定及其成因分析》文中提出为了确定离心压气机失速先兆形成的原因,分析蜗舌与失速先兆位置的关系,采用数值计算方法对高速小流量离心压气机失速先兆特征进行了研究。计算结果表明:失速过程中流场结构的变化说明了离心压气机出现的是脉冲波失速先兆,离心压气机失速先兆现象由蜗舌对气流的阻滞作用诱发,蜗壳内部流场在周向55°附近区域出现高静压区域,高静压区域形成的扰动通过前倾后弯的叶轮通道逆向传播至叶轮进口,从而在进口周向115°附近出现失速先兆。

万书亭,豆龙江,詹长庚,彭勃[4](2016)在《正常工况下不同参数对轴流压气机受切向力的影响》文中认为为了研究轴流压气机受力与其运行参数间的关系,对轴流压气机受力理论进行分析,模拟其工作特性曲线,通过控制变量得出不同参数对轴流压气机受切向力的影响。首先通过动量定理拓展理论分析了轴流压气机在正常运行状态下的受力表达式,得出等效表达式下影响压气机受力的参数;然后对轴流压气机进行流体仿真,得出工作特性曲线;最后通过控制变量,对不同参数变化下的轴流压气机受力进行计算和验证。

范伟[5](2016)在《航空发动机旋转失速和喘振故障的机理建模及对转子系统振动的影响分析》文中研究说明航空发动机是飞机的动力装置,随着发动机技术和性能不断提高,结构越来越复杂,工作环境越来越恶劣,很容易出现旋转失速和喘振故障,严重威胁飞行安全。因此,本文针对航空发动机的旋转失速和喘振故障,着重分析和研究各种影响因子的作用范围、故障特征的提取、气动激励对转子系统振动稳定性的影响。本文在采用集总参数法建立压气机喘振模型的基础上,分别对节流参数、B参数、转速以及时滞参数等影响因子进行计算分析,根据其作用范围提取其临界参数;并利用稳定性和分岔理论精确计算了临界B参数,提出了利用全状态crB曲面计算喘振边界、进行喘振预警、监控系统喘振的新方法。本文在喘振模型的基础上利用高阶离散化的方法建立的压气机旋转失速模型分析了旋转失速响应特征;并根据旋转失速后的流场分布特征,推导了失速径向力和切向力的表达式,建立了压气机截面上旋转失速气流激振力模型;通过模型稳定性分析计算,得到了旋转失速临界进气角以及临界流量系数,研究成果可作为旋转失速的边界为预防失速故障提供参考。在旋转失速故障研究的基础上,本文运用牛顿运动定理和转子动力学,针对某型航空发动机的转子系统结构特征,分别建立了单转子系统和双转子系统(机匣耦合)动力学模型,分析了旋转失速发生后转子的振动影响。通过计算发现,旋转失速会激起压气机转子强烈的低频非线性振动;且高、低压压气机不同部位发生旋转失速会激起转子和机匣不同的振动响应特征。研究成果可为航空发动机设计和振动监测提供技术支持。

金刚[6](2015)在《轴流压气机失稳分析与监测》文中研究指明作为燃气轮机三大组成部件之一,压气机在运行过程中可能受到多种因素的影响,使其偏离之前稳定的运行状态进入失稳,从而使得燃气轮机的运行性能大大降低。因此,如何准确、快捷地捕获压气机失稳信号,并为工程上提供一种可行有效的失稳监测方法,使压气机避免进入或尽可能早地退出失稳状态,对于提高压气机工作效率、稳定性具有重要意义。论文主要研究工作如下:1.轴流压气机运行监测系统设计。结合三级轴流式压气机实验台的实际情况,进行了轴流压气机运行监测系统硬件设计、软件功能设计;采用改变压缩系统气流通道几何面积诱导失稳的方法,开展了2400r/min、4800r/min、7200r/min下轴流压气机失稳实验,实验结果表明所设计的轴流压气机运行监测系统运行稳定可靠,实现了数据采集、显示、记录、失稳特征提取和失稳预警等功能。2.失稳信号频域特征分析。首先基于实验获得的平稳及失稳动态数据进行拉依达准则误值剔除、Hanning窗函数和Butterworth低通滤波预处理;其次进行了信号的频谱分析,明确了实验台喘振频率在动态压力及声音信号中为23Hz,旋转失速频率约为转频的31%,旋转失速、平和喘振、深度喘振的幅值相差大于一个量级;最后探讨了基于此频谱特征的监测方法的可行性。结论证明频谱分析方法直观、需调节参数少,且在保证频率分辨率的情况下预警准确率高,根据所处频带或幅值不同可明显区别旋转失速、平和喘振与深度喘振。3.失稳信号时域统计特征分析。首先对压气机的平稳及失稳动态信号进行时域Kalman滤波预处理;其次进行了对失稳敏感的统计参数特征分析,明确了失稳在压力、声音、振动信号时域统计参数的特征;最后证实自协方差统计和方差统计不受除失稳之外其它变工况影响,失稳阈值清晰,且适用于动态压力和声压信号,可作为联合监测的统计参数,并探讨了基于此统计特征的监测方法的可行性。结论证明基于时域统计特征的分析方法时间分辨率高、阈值易选择、预警准确率高。4.失稳放气控制设计及在线监测系统实验验证。首先进行了级后放气系统软硬件的设计,继而通过实验验证了放气系统及在线监测系统运行的可靠性。

程诚[7](2013)在《压气机脉动压力信号分析方法研究》文中研究指明压气机旋转失速先兆识别是航空界研究的热点和难点之一,目前的研究重点不是区分失速先兆类型,而更多的是研究不同失速先兆的发生发展过程。本课题以轴流压气机失速先兆识别为研究对象,应用短时傅里叶变换法和互相关系数分析法深入研究了不同失速先兆的特征,实现了压气机的失速先兆的监测,具体工作内容如下:(1)基于短时傅里叶变换采用了主要特征频率及幅值随时间变化的信号特征分析方法,分析了不同失速类型的时频域特征,并总结了不同失速类型在平稳阶段、过渡阶段和失速阶段的主要特征频率及其幅值的变化特征。(2)基于互相关分析方法,针对突尖波失速先兆类型,通过轴流压气机同一级同一传感器测得的相邻转子周期信号间的互相关系数的变化来监测失速先兆的出现和失速阶段的特征变化。实际分析计算表明,在不同转速下,平稳阶段时信号的互相关系数值均在一定区间范围内波动,过渡阶段时会出现下降的趋势,失速阶段值低于平稳阶段互相关系数值范围,各阶段趋势明显。这一参数计算简单,最多能提前0.1S左右监测到失速先兆,识别失速的发生,对失速发生先兆的研究有很重要的意义。本文还针对互相关系数值在0.30.5左右的影响因素进行了讨论,讨论发现互相关系数实际计算的就是叶片通过频率的互相关系数值,而低于300Hz的频率成分尤其是失速特征频率会影响互相关系数值的整体趋势,平稳阶段会影响互相关系数的值而在失速阶段则会影响其下降的幅度。(3)针对实际轴流压气机试验得到的脉动压力数据,基于Matlab GUI界面开发工具设计了“压气机静压脉动压力分析软件”。这一软件含有大量实用功能,包括状态提取,基本状态分析,时频分析,互相关系数计算,最大值排序与显示,滤波等功能,分析准确,操作方便,大大提高了分析效率。另外,本文还对该软件功能模块进行了功能仿真和实际运用,验证了各功能分析的正确性。

单晓明[8](2012)在《涡轴发动机压气机流动失稳在线监测与扩稳技术研究》文中提出以旋转失速和喘振为代表的流动失稳对航空涡轮发动机安全运行构成极大威胁。流动失稳一旦发生,不但使发动机性能(推力、经济性)大为恶化,而且更严重的是它会引起发动机的突然熄火,或引起压气机叶片剧烈振动以致叶片断裂而造成整台发动机的损坏。因此,有必要在以下两方面开展进一步研究:一是失稳控制技术,探求最有效、快捷的工程办法,能准确地捕获压气机失稳信号,从而快速控制发动机退出非稳定工作状态;二是扩稳技术,探求有效的控制失稳的方法,在准确地捕获到压气机失稳先兆信号后,不仅能控制发动机退出非稳定工作状态,使发动机不发生失稳,而且还能够使发动机喘振裕度增大,将发动机非稳定工作边界外推。鉴于此,本文在分析目前国内外该领域的研究思路和方法的基础上,在涡轴发动机流动失稳在线预报和扩稳技术方面进行部分探索工作。主要工作和研究成果如下:流动失稳信号特征研究:通过对壁面压力信号进行时域信号分析、小波分析以及自相关分析,获取压气机流动失稳信号特征及其发生发展过程,找出表征失速先兆的参数及其判据,进而提出一种基于自相关分析的失稳在线预报方法。分析表明,“Spike”先兆仅可在失速前1~2转通过时域分析发现;小波“斑团”在失速前几十转甚至几百转时就可发现;压气机转子壁面动态压力的自相关系数在靠近失速点降低幅度较大(较大流量点下降约7%~9%),与小波分析观察到的16倍转子频率带处出现的斑团相对应,为压气机流动失稳时壁面压力锯齿波周期性遭到破坏所致。流动失稳在线预报技术研究:基于流动失稳时转子顶部壁面压力信号特征,提出了一种以压力信号自相关系数为判据的流动失稳先兆预测方法,即当自相关系数降低到某一阈值(文中实例为0.87),且概率达到某设定值(30%)时,则认为流动失稳即将发生。在准确捕捉失速先兆信号的基础上,基于现代DSP控制技术,研制了一套针对轴流级压气机流动失稳的在线预报系统,并在某高亚音速轴流压气机试验台上进行了试验验证,在失速前175转(约1.28s)时发出失速报警信号,使流动失稳的预警时间较常规预测方法大幅提前。流动扩稳技术研究:针对轴流压气机低转速下前面级易于出现流动失稳的特点,开展了针对叶顶的一系列喷气扩稳实验。实验结果表明:喷气(主流流量的0.256%)可使轴流压气机稳定工作范围扩大7.1%,效率提高1%,并提出了该方法的工程应用建议,即采用0°即沿轴向喷气,喷气位置安装在动叶前缘附近。通过对叶顶压力信号的小波分析和自相关分析,首次解释了喷气流动扩稳的机理,即喷气能够有效改善壁面压力的周期性,消除导致流动失稳的微小扰动,拓宽流动稳定工作范围。针对某组合压气机离心级的流动特点,专门设计了针对径向扩压器前缘的喷气扩稳系统,试验结果表明,利用喷气量(主流流量的1.5%、2.0%、2.5%),可以有效地改善离心压气机径向扩压器进口的流动状况,提高组合压气机的喘振裕度(0.6%~2.3%),提高效率(0.4%~2.5%)。退喘监控系统研制:基于不同折合转速下涡轴发动机压气机试验结果的统计分析,提炼出了在不同工作状态下发生喘振时压气机进出口压力脉动幅值和频率的变化特征,脉动幅度一般为(40~85)%,喘振频率一般都在(0.5~10)Hz。在此基础上,具体凝练出某型涡轴发动机压气机喘振发生时压力脉动幅值的变化阈值,设计了一种独特、新颖的喘振判别系统。当喘振发生时,喘振判别系统输出阶跃信号,并进行声光报警,启动退喘阀门,从而达到准确测量涡轴发动机喘振边界和快速退出喘振状态的目的。该套喘振在线监控系统在某型涡轴发动机压气机部件台及整机试验台上进行了应用验证,结果表明,涡轴发动机喘振在线监控系统响应时间快(小于100ms),报警准确度高(优于95%)。本文的研究成果可为先进涡轴发动机流动失稳在线监测和扩稳系统的研制提供技术支持和工程参考。

刘哲,王松岭,吴正人,张磊[9](2011)在《电站离心风机旋转失速机理分析及处理对策》文中研究表明介绍了离心风机旋转失速的产生机理,对离心风机吸力侧和压力侧旋转失速形成原因进行了分析,并且对风机失速状态下的振动特性和发展过程进行了描述,揭示了离心风机失速的发展规律,提出了预防措施。

屠宝锋[10](2009)在《风扇/压气机动态失速过程和多尺度非定常气动稳定性研究》文中研究指明主动控制是增大风扇/压气机可用稳定裕度的一种重要方法,其研究的重点是动态失速过程,包括失速先兆的类型、失速先兆和失速团形成的位置以及失速先兆发展成失速团的过程。虽然国内外研究人员对动态失速过程已经进行了大量的研究,对这一问题也有了一定程度的认识,但是关于失速先兆和失速团形成的原因、失速先兆如何发展成失速团以及进气畸变对动态失速过程影响的本质并没有明确的结论。为了深入了解风扇/压气机动态失速过程的特性,探索进气畸变影响动态失速过程的本质原因,并为三维非定常动态失速过程计算模型提供可靠的校核数据,本文以一台双级低速轴流压气机试验器为对象,采用在周向、径向和轴向多个不同位置同时放置高频响微型动态压力传感器的方法研究了动态失速过程。首先,研究了均匀进气条件下的动态失速过程,对失速先兆的特性,失速团形成的原因以及动态失速过程中失速先兆和失速团各自的变化情况进行了详细的分析;然后,在压气机进口施加尖部进气总压畸变、根部进气总压畸变、周向进气总压畸变和旋转进气总压畸变,详细研究和分析了进气畸变对动态失速过程的影响。试验结果表明:(1)压气机的模态波式动态失速过程具有三维非定常的特征,模态波扰动和失速团均是首先在压气机的局部位置形成,在周向传播的同时,通过径向和轴向扩散,最终占据整台压气机;(2)径向进气总压畸变改变了气动参数的径向分布,会改变模态波扰动和失速团始发的位置,对动态失速过程的三维非定常性有较大的影响;(3)周向进气总压畸变改变了气动参数的周向分布,在动态失速过程的早期阶段,出现了失速团周期性形成和消失的过渡态旋转失速现象;(4)旋转进气总压畸变对动态失速过程的影响和畸变区的相对转速以及转向有关,需要从非定常的角度出发,才能揭示旋转进气总压畸变影响动态失速过程的本质;(5)压气机失速的原因与内部的非定常流有关,本文试验研究的压气机失速与吸力面附面层分离有关。数值计算是研究动态失速过程时一种不可或缺的工具和方法。由于尖脉冲扰动和失速团周向旋转,且空间结构具有三维性,在分析风扇/压气机的动态失速过程时,数值计算方法必须具备三维非定常的描述能力。本文基于三维非定常可压缩欧拉方程和三维激盘模型,发展了一种可用于分析风扇/压气机三维非定常动态失速过程的计算模型,编制了相应的计算程序,对风扇/压气机的动态失速过程进行了数值计算分析,验证了计算模型的可靠性和能力。对低速轴流压气机的动态失速过程进行了数值计算分析,并和试验结果进行了详细的比较,结果表明,该计算程序能够如实地反映压气机的三维非定常动态失速过程,均匀进气时模态波扰动和失速团的始发位置及各自的旋转速度,周向进气总压畸变、旋转进气总压畸变对动态失速过程的影响等计算结果均与试验结果相符,说明计算程序可以用于预测风扇/压气机的三维非定常动态失速过程。利用该计算程序还研究了高压压气机和跨声速风扇的动态失速过程,结果表明,该计算程序不仅能够模拟模态波式动态失速过程,也能够模拟尖脉冲式动态失速过程,既能够计算旋转失速也能够计算喘振。对高压压气机两种轴对称总静压升特性时的动态失速过程进行了计算分析,结果表明,轴对称总静压升特性沿径向分布规律的变化不会影响失速先兆的类型,但是会影响失速团最先出现的位置。风扇/压气机内部包含着多种不同尺度的非定常流,气动不稳定流态(旋转失速和喘振)是压气机内部特殊的非定常流。无论在均匀进气条件下还是在周向进气畸变条件下,风扇/压气机气动失稳均是一个涉及多种尺度非定常流的气动稳定性问题,应该从多尺度非定常气动稳定性的角度出发,分析失稳前内部非定常流的变化情况,才能够在风扇/压气机气动稳定性研究中,如实地揭示气动失稳的机理,合理地预测稳定边界,有效地提高可用稳定裕度,尽可能地降低需用稳定裕度。为了初步探索风扇/压气机中的多尺度非定常气动稳定性,本文以一台双级低速轴流压气机为研究对象,对大尺度非定常外部扰动下的风扇/压气机多尺度非定常气动稳定性进行了试验研究。结果表明,风扇/压气机多尺度非定常气动稳定性是存在的,大尺度非定常扰动会影响内部的非定常流,如叶片吸力面附面层分离,从而影响风扇/压气机的气动稳定性,外部大尺度非定常扰动的表现形式会受到风扇/压气机非定常的影响,扰动的特性(如幅值)会随扰动与转子之间相对转速的变化而发生变化,导致扰动对风扇/压气机气动稳定性的影响与其转速有关。

二、轴流压气机旋转失速先兆过程中的频率阶跃现象(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、轴流压气机旋转失速先兆过程中的频率阶跃现象(论文提纲范文)

(1)Eckardt离心叶轮旋转失速机理及信号分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
字母注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 失速研究
        1.2.1 研究方法
        1.2.2 失速分类
    1.3 失速信号识别研究
    1.4 本文主要工作
第二章 离心叶轮数值模拟
    2.1 网格和计算域
        2.1.1 研究对象
        2.1.2 网格划分
    2.2 定常及非定常数值计算
        2.2.1 初边值条件
        2.2.2 流动控制方程
        2.2.3 湍流方程
        2.2.4 数值求解方法
    2.3 数值计算验证
    2.4 本章小结
第三章 离心叶轮流场特征分析
    3.1 设计工况流场特征
    3.2 失速工况流场特征
    3.3 突尖失速机理
    3.4 本章小结
第四章 失速信号分析
    4.1 空间傅里叶分析原理
    4.2 空间傅里叶结果分析
    4.3 失速团运动规律
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(2)轴流风机不稳定流动及其诱导噪声机理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究目的和背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 轴流风机内部不稳定流动研究现状
        1.2.2 流动诱导噪声研究现状
        1.2.3 轴流风机优化设计研究现状
    1.3 存在问题及发展趋势
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 轴流风机气动性能优化设计
    2.1 轴流风机叶轮初步设计
    2.2 叶轮气动性能CFD预测
        2.2.1 数值预测理论基础
        2.2.2 叶轮几何模型的建立以及网格
        2.2.3 网格无关性分析
        2.2.4 计算方法
    2.3 翼型形状对叶轮性能的影响
    2.4 叶轮参数对轴流风机气动性能影响的研究
        2.4.1 叶片数对叶轮性能的影响
        2.4.2 轮毂比对叶轮性能的影响
        2.4.3 变环量指数对叶轮性能的影响
    2.5 叶轮的正交优化设计
        2.5.1 确定试验因素及水平
        2.5.2 正交试验设计方案
        2.5.3 优化分析
    2.6 叶轮优化后的流场动力特性研究
    2.7 本章小结
第三章 轴流风机不稳定流动理论及气动噪声理论
    3.1 轴流风机不稳定流动现象
    3.2 轴流风机的主要声源类型及其产生机理
    3.3 轴流风机的噪声数值预测模型
    3.4 本章小结
第四章 轴流风机试验装置及测试方法
    4.1 轴流风机试验装置系统
        4.1.1 研究对象
        4.1.2 轴流风机气动性能试验装置
        4.1.3 轴流风机噪声测量装置
    4.2 轴流风机的试验测试系统
        4.2.1 轴流风机气动性能测量方案及测量仪器
        4.2.2 轴流风机气动性能试验数据处理方法
        4.2.3 动态数据采集系统
        4.2.4 压力脉动试验测量仪器
        4.2.5 噪声试验测量仪器
        4.2.6 影响轴流风机气动噪声的测量精度的因素
    4.3 信号分析理论基础
    4.4 五孔探针试验
        4.4.1 五孔探针测量方法
        4.4.2 五孔探针的校准
        4.4.3 五孔探针测量数据处理
    4.5 本章小结
第五章 轴流风机压力脉动以及气动噪声试验分析
    5.1 气动性能分析
        5.1.1 标准状态下的气动性能换算公式
        5.1.2 轴流风机的气动性能结果分析
        5.1.3 叶轮出口轴向速度和压力分析
    5.2 压力脉动试验结果分析
    5.3 轴流风机噪声测试结果分析
        5.3.1 轴流风机气动噪声与流量和转速之间的关系
        5.3.2 气动噪声三分之一倍频程与流量和转速之间的关系
        5.3.3 轴流风机气动噪声声学指向性
        5.3.4 轴流风机气动噪声频谱特性分析
    5.4 本章小结
第六章 轴流风机非定常数值模拟和气动噪声数值预测
    6.1 流场非定常数值计算
        6.1.1 理论基础
        6.1.2 计算模型建立和网格划分
        6.1.3 网格无关性分析
        6.1.4 计算边界条件
        6.1.5 数值计算准确性的试验验证
    6.2 轴流风机气动噪声数值计算
        6.2.1 轴流风机气动噪声数值预测方法
        6.2.2 声学有限元计算理论
        6.2.3 基于声学有限元的轴流风机气动噪声数值计算
    6.3 轴流风机气动噪声计算结果分析
    6.4 轴流风机流场数值模拟结果分析
        6.4.1 叶片载荷分布分析
        6.4.2 轴流风机叶顶间隙泄漏流流动分析
    6.5 轴流风机不稳定流动诱导噪声机理分析
        6.5.1 轴流风机离散噪声机理分析
        6.5.2 轴流风机宽频噪声机理分析
    6.6 本章小结
第七章 失速涡团非定常特性及其机理研究
    7.1 失速涡团研究试验台
    7.2 失速涡团压力脉动试验研究
        7.2.1 试验装置及测试方法
        7.2.2 压力脉动试验结果分析
    7.3 失速涡团PIV试验研究
        7.3.1 PIV测试系统
        7.3.2 PIV测试结果分析
    7.4 失速涡团数值模拟
        7.4.1 计算模型及边界条件
        7.4.2 网格无关性分析
        7.4.3 数值计算准确性的试验验证
        7.4.4 拟涡量、径向速度、圆周速度数值模研究
        7.4.5 压力脉动数值计算结果分析
    7.5 失速涡团特性分析
        7.5.1 失速涡团发生的临界进口流动角
        7.5.2 失速涡团的数量及其传播速度
    7.6 扩压器外特性与进口流动角之间关系分析
    7.7 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 研究总结
    8.2 研究展望
参考文献
致谢
作者在攻读博士学位期间发表的学术论文及参加的科研项目

(3)带有蜗壳的离心压气机进口失速先兆位置的确定及其成因分析(论文提纲范文)

1 引言
2 物理模型与计算方法
    2.1 研究对象与网格划分
    2.2 计算模型与边界条件
    2.3 实验与数值计算的验证
3 结果与分析
    3.1 失速过程中流场结构的变化
    3.2 失速先兆类型的判定
    3.3 初始失速先兆形成位置分析
4 结论

(4)正常工况下不同参数对轴流压气机受切向力的影响(论文提纲范文)

1 轴流压气机工作原理及转子受力
    1.1 压气机原理与工作参数
    1.2 转子理论受力分析
2 转子模型及其工作特性
    2.1 压气机转子模型
    2.2 压气机工作特性曲线
3 不同参数对转子受力的影响
    3.1 流量对受力的影响
    3.2 转速对受力的影响
    3.3 全压对受力的影响
4 结论

(5)航空发动机旋转失速和喘振故障的机理建模及对转子系统振动的影响分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 航空发动机喘振故障研究
    2.1 喘振机理模型及其影响因子
    2.2 喘振稳定性分析及喘振边界
    2.3 小结
3 航空发动机旋转失速故障研究
    3.1 旋转失速机理模型及其响应分析
    3.2 旋转失速激振力模型
    3.3 旋转失速边界
    3.4 小结
4 航空发动机单转子旋转失速振动故障研究
    4.1 航空发动机单转子动力学模型
    4.2 无旋转失速时单转子系统振动特性分析
    4.3 旋转失速作用下单转子系统振动特性分析
    4.4 小结
5 航空发动机双转子耦合系统旋转失速振动故障研究
    5.1 航空发动机双转子耦合系统动力学模型
    5.2 无旋转失速时双转子耦合系统振动特性分析
    5.3 旋转失速作用下双转子耦合系统振动特性分析
    5.4 小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后期展望
致谢
参考文献
附录 1(攻读学位期间发表论文目录)

(6)轴流压气机失稳分析与监测(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 压气机流动失稳机理
        1.2.1 稳定裕度与喘振边界
        1.2.2 喘振
        1.2.3 旋转失速
        1.2.4 喘振与旋转失速监测策略
    1.3 压气机流动失稳研究的发展及现状
        1.3.1 国外研究的发展及现状
        1.3.2 国内研究的发展及现状
    1.4 主要研究内容
第2章 轴流压气机运行监测系统设计
    2.1 引言
    2.2 轴流压气机实验台简介
    2.3 轴流压气机运行监测系统硬件设计
        2.3.1 传感器/变送器选择及布置位置
        2.3.2 工控机及模数转换装置
        2.3.3 硬件电路整体设计
        2.3.4 稳压电源及抗干扰系统
    2.4 轴流压气机运行监测系统软件设计
        2.4.1 设计原则与总体方案
        2.4.2 实验初始参数设置及依据
        2.4.3 轴流压气机运行监测系统人机交互界面设计
    2.5 轴流压气机失稳实验设计
        2.5.1 诱导失稳实验方案
        2.5.2 实验过程
    2.6 本章小结
第3章 失稳频谱特征及监测方法
    3.1 引言
    3.2 数字信号处理方法
        3.2.1 瞬态干扰值的产生及其滤除算法
        3.2.2 信号的截断、泄露及窗函数算法
        3.2.3 滤波处理和算法
        3.2.4 傅里叶变换(Fourier Transform)原理
    3.3 压气机失稳信号频谱分析
        3.3.1 动态信号在节流阀开度为 90°时的频谱
        3.3.2 动态信号在节流阀开度为 80°~30°间的频谱
        3.3.3 动态信号在节流阀开度为 20°/10°的频谱
        3.3.4 压气机失稳过渡阶段动态压力信号研究
    3.4 失稳预测阈值的选取
    3.5 本章小结
第4章 失稳时域信号统计特征分析及监测方法
    4.1 引言
    4.2 时域信号数据预处理
        4.2.1 小波函数滤波器
        4.2.2 Kalman滤波器
        4.2.3 滤波方法的确定
    4.3 基于联合统计参数的失稳信号特征评定
        4.3.1 动态过程信号的自协方差分析
        4.3.2 动态过程信号的统计方差分析
        4.3.3 一次性处理数据个数的选择
    4.4 几种失稳统计参数的对比
        4.4.1 动态过程信号的峭度分析
        4.4.2 动态过程信号的自相关函数分析
        4.4.3 动态过程信号的自相关系数分析
        4.4.4 对于喘振与旋转失速监测的区别
    4.5 失稳预测阈值选取
    4.6 频谱与统计参数分析方法的对比
    4.7 本章小结
第5章 喘振放气控制策略设计
    5.1 引言
    5.2 级后放气控制系统
        5.2.1 级后放气控制系统控制策略
        5.2.2 级后放气控制系统实现方法
    5.3 喘振控制系统实验验证
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(7)压气机脉动压力信号分析方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 压气机的工作特性
        1.1.2 压气机旋转失速与喘振及其研究背景
        1.1.3 压气机特征分析方法研究现状
    1.2 本文的研究目的和主要工作
第二章 轴流压气机失速特征分析
    2.1 基于短时傅里叶变换的信号主要特征频率及幅值随时间变化原理
        2.1.1 基于短时傅里叶变换的物理意义
        2.1.2 主要特征频率及幅值随时间变化方法的原理
        2.1.3 测试仿真
    2.2 压气机信号特征分析的应用
        2.2.1 轴流压气机模态波类型失速信号特征分析
        2.2.2 轴流压气机突尖波类型失速信号特征分析
    2.3 本章小结
第三章 基于互相关参数的轴流压气机失速先兆识别
    3.1 基于互相关系数法的原理
        3.1.1 互相关函数和互相关系数的定义
        3.1.2 互相关系数法的原理
        3.1.3 仿真测试
    3.2 互相关系数用于压气机失速先兆识别
        3.2.1 不同转速下压气机失速信号互相关系数分析
        3.2.2 影响的因素的讨论
    3.3 本章总结
第四章 压气机静压脉动压力信号分析软件的设计
    4.1 压气机静压脉动压力信号分析软件总体设计
        4.1.1 软件设计目的及意义
        4.1.2 需求分析
        4.1.3 软件的界面设计
    4.2 软件各主要功能模块详细设计
    4.3 软件主要功能仿真测试与应用
        4.3.1 短时傅里叶变换(STFT)与快速傅里叶变换(FFT)频率误差估计测试
        4.3.2 互相关系数计算同步信号转子周期数目确定测试
    4.4 本章小结
第五章 总结和展望
    5.1 全文内容总结
    5.2 后续研究展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(8)涡轴发动机压气机流动失稳在线监测与扩稳技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 涡轴发动机流动失稳在线监测与扩稳技术研究的发展及趋势
        1.2.1 压气机失速/喘振的国内外研究现状
        1.2.2 压气机扩稳技术的研究进展
    1.3 文献综述对本文工作的启发
    1.4 论文的研究内容及思路
第二章 试验装置和测试系统
    2.1 某高亚音速轴流压气机试验台
        2.1.1 试验装置
        2.1.2 测试系统
    2.2 某涡轴发动机压气机试验台
        2.2.1 试验装置
        2.2.2 动态测试系统及测点位置
        2.2.3 同步锁相发生器
    2.3 本章小结
第三章 压气机失速在线监测与预报技术研究
    3.1 前言
    3.2 高亚音速轴流级压气机失速先兆信号分析
        3.2.1 时域信号分析
        3.2.2 小波分析
        3.2.3 自相关分析
    3.3 涡轴发动机轴流级压气机失速先兆信号分析
        3.3.1 时域信号分析
        3.3.2 自相关分析
    3.4 轴流级压气机失稳在线预报系统的研制与试验验证
        3.4.1 失稳信号在线检测原理
        3.4.2 失稳在线预报系统研制
        3.4.3 失稳在线预报系统试验验证
    3.5 本章小结
第四章 压气机扩稳技术研究
    4.1 前言
    4.2 某高亚音轴流级压气机叶顶喷气扩稳研究
        4.2.1 引言
        4.2.2 不同喷气量的实验结果
        4.2.3 不同喷气角的实验结果
        4.2.4 不同喷气位置的实验结果
        4.2.5 轴流压气机叶顶喷气扩稳机制探讨
        4.2.6 轴流级压气机叶顶喷气扩稳技术小结
    4.3 某组合压气机扩稳技术研究
        4.3.1 引言
        4.3.2 基准组合压气机数值模拟
        4.3.3 射流控制三维数值模拟结果比较
        4.3.4 试验件结构方案设计
        4.3.5 射流控制试验结果分析
        4.3.6 某组合压气机射流控制小结
    4.4 本章小结
第五章 涡轴发动机压气机退喘监控系统
    5.1 前言
    5.2 某涡轴发动机压气机喘振信号特征分析
        5.2.1 测试安排
        5.2.2 喘振压力信号时域分析
        5.2.3 喘振压力信号频域分析
        5.2.4 喘振信号分析小结
    5.3 涡轴发动机喘振在线监控系统
        5.3.1 涡轴发动机喘振在线监控系统原理
        5.3.2 涡轴发动机喘振在线监控系统方案设计
    5.4 某型涡轴发动机喘振在线监控系统试验验证
    5.5 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 本文的创新点
    6.3 未来研究展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
    在学期间发表的学术论文
    在学期间的获奖情况
    在学期间参加科研项目情况

(9)电站离心风机旋转失速机理分析及处理对策(论文提纲范文)

1 风机旋转失速的机理
    1.1 失速的现象
    1.2 吸力侧旋转失速
    1.3 压力侧旋转失速
2 旋转失速形成的原因
3 旋转失速的特点
    3.1 旋转失速的发展过程
    3.2 旋转失速的振动特性
4 旋转失速的危害
5 防止旋转失速的措施
6 结语

(10)风扇/压气机动态失速过程和多尺度非定常气动稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 风扇/压气机气动稳定性研究
        1.2.1 风扇/压气机气动稳定性的含义
        1.2.2 确定稳定边界的研究
        1.2.3 降低需用稳定裕度的研究
        1.2.4 增大可用稳定裕度的研究
    1.3 风扇/压气机动态失速过程研究
        1.3.1 动态失速过程的概念
        1.3.2 动态失速过程的试验研究
        1.3.3 动态失速过程计算模型和CFD 研究
        1.3.4 动态失速过程的影响因素研究
        1.3.5 失速先兆对应的物理机理研究
    1.4 风扇/压气机多尺度非定常流研究
        1.4.1 小尺度非定常流研究
        1.4.2 中尺度非定常流研究
        1.4.3 大尺度非定常流研究
        1.4.4 多尺度非定常流耦合研究
    1.5 风扇/压气机多尺度非定常气动稳定性研究
    1.6 本文的研究目的和主要研究内容
第二章 试验设备和试验方法
    2.1 低速轴流压气机试验台
        2.1.1 双级低速轴流压气机
        2.1.2 畸变发生装置/大尺度非定常扰动发生器
        2.1.3 测量截面
    2.2 稳态参数测量与采集
        2.2.1 稳态参数测量
        2.2.2 稳态参数采集
    2.3 动态参数测量与采集
        2.3.1 动态参数测量
        2.3.2 动态参数采集
    2.4 稳态数据处理
    2.5 动态数据处理
        2.5.1 频谱分析
        2.5.2 时频分析
        2.5.3 方差分析
    2.6 动态失速过程试验研究方法
        2.6.1 动态传感器布置方案
        2.6.2 动态失速过程各阶段的确定
        2.6.3 失速先兆类型和特性的判断
    2.7 多尺度非定常气动稳定性试验研究方法
第三章 轴流压气机动态失速过程试验研究
    3.1 均匀进气条件下的压气机动态失速过程
        3.1.1 均匀进气条件下的压气机总静压升特性
        3.1.2 均匀进气条件下的压气机动态失速过程
        3.1.3 均匀进气条件下的压气机失速原因分析
    3.2 径向进气总压畸变对压气机动态失速过程的影响
        3.2.1 径向进气总压畸变形式
        3.2.2 径向进气总压畸变条件下的总静压升特性
        3.2.3 尖部进气总压畸变对动态失速过程的影响
        3.2.4 根部进气总压畸变对动态失速过程的影响
    3.3 周向进气总压畸变对压气机动态失速过程的影响
        3.3.1 周向进气总压畸变条件下的总静压升特性
        3.3.2 周向进气总压畸变对压气机动态失速过程的影响
    3.4 旋转进气总压畸变对压气机动态失速过程的影响
        3.4.1 旋转进气总压畸变条件下的总静压升特性
        3.4.2 旋转进气总压畸变对压气机动态失速过程的影响
    3.5 小结
第四章 风扇/压气机三维非定常动态失速过程分析模型和程序
    4.1 理论模型
    4.2 控制方程
    4.3 离散方法
    4.4 边界条件
        4.4.1 进口边界条件
        4.4.2 出口边界条件
        4.4.3 固壁边界条件
        4.4.4 周期性边界条件
        4.4.5 内边界条件/激盘边界条件
    4.5 人工粘性
    4.6 网格生成
    4.7 初场
    4.8 计算模型原理及计算流程说明
    4.9 风扇/压气机三维非定常动态失速过程的计算步骤
    4.10 小结
第五章 风扇/压气机三维非定常动态失速过程数值分析
    5.1 双级低速轴流压气机
        5.1.1 轴对称特性和进出口气流角关联曲线的获取
        5.1.2 模型参数的选取
        5.1.3 均匀进气条件下的三维非定常动态失速过程
        5.1.4 周向进气总压畸变条件下的三维非定常动态失速过程
        5.1.5 旋转进气总压畸变条件下的三维非定常动态失速过程
    5.2 五级高压压气机
        5.2.1 计算对象
        5.2.2 轴对称特性和进出口气流角关联曲线的获取
        5.2.3 三维非定常动态失速过程
    5.3 三级跨声速风扇
        5.3.1 计算对象
        5.3.2 轴对称特性和进出口气流角关联曲线的获取
        5.3.3 三维非定常动态失速过程
    5.4 小结
第六章 风扇/压气机多尺度非定常气动稳定性研究
    6.1 均匀进气条件下的压气机内部非定常流分析
    6.2 大尺度非定常外部扰动下的压气机多尺度非定常气动稳定性分析
    6.3 小结
第七章 总结和展望
    7.1 总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果和发表的学术论文

四、轴流压气机旋转失速先兆过程中的频率阶跃现象(论文参考文献)

  • [1]Eckardt离心叶轮旋转失速机理及信号分析[D]. 王生玲. 天津大学, 2018(06)
  • [2]轴流风机不稳定流动及其诱导噪声机理研究[D]. 周帮伦. 江苏大学, 2017(05)
  • [3]带有蜗壳的离心压气机进口失速先兆位置的确定及其成因分析[J]. 杨策,王营军,佟鼎,杨长茂,李延昭. 推进技术, 2017(04)
  • [4]正常工况下不同参数对轴流压气机受切向力的影响[J]. 万书亭,豆龙江,詹长庚,彭勃. 广东电力, 2016(11)
  • [5]航空发动机旋转失速和喘振故障的机理建模及对转子系统振动的影响分析[D]. 范伟. 华中科技大学, 2016(11)
  • [6]轴流压气机失稳分析与监测[D]. 金刚. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
  • [7]压气机脉动压力信号分析方法研究[D]. 程诚. 南京航空航天大学, 2013(06)
  • [8]涡轴发动机压气机流动失稳在线监测与扩稳技术研究[D]. 单晓明. 南京航空航天大学, 2012(07)
  • [9]电站离心风机旋转失速机理分析及处理对策[J]. 刘哲,王松岭,吴正人,张磊. 发电设备, 2011(02)
  • [10]风扇/压气机动态失速过程和多尺度非定常气动稳定性研究[D]. 屠宝锋. 南京航空航天大学, 2009(07)

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轴流式压缩机前体旋转失速过程中的频率阶跃现象
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