亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        面向系統(tǒng)工程的直升機(jī)燃油系統(tǒng)仿真驗(yàn)證

        2023-05-11 06:49:12佘士嚴(yán)徐云山郭玉強(qiáng)
        關(guān)鍵詞:連通管供油油箱

        佘士嚴(yán) 徐云山 趙 輝 郭玉強(qiáng)

        (1.中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所,江西 景德鎮(zhèn) 333001;2.中國(guó)人民解放軍95966 部隊(duì),黑龍江 哈爾濱 150060)

        0 引言

        基于系統(tǒng)工程的直升機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)不僅可以降低研發(fā)流程中的成本和風(fēng)險(xiǎn),而且還可以增強(qiáng)對(duì)總體的宏觀把控和設(shè)計(jì)的邏輯性[1]。為了解決在直升機(jī)型號(hào)研制實(shí)踐中實(shí)物驗(yàn)證試驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)的問(wèn)題,研究虛擬仿真代替實(shí)物試驗(yàn)的可行性具有重要意義。

        1 系統(tǒng)工程V 模型

        系統(tǒng)工程作為一種貫穿大型復(fù)雜系統(tǒng)全生命周期研發(fā)階段的方法論,廣泛應(yīng)用于航天、航空等工程領(lǐng)域。

        狹義上的系統(tǒng)工程僅指將用戶需求轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)品的系統(tǒng)工程過(guò)程[2]。V 模型是狹義系統(tǒng)工程應(yīng)用流程可視化表達(dá)的經(jīng)典模型,如圖1 所示。其作為系統(tǒng)工程實(shí)施的基礎(chǔ),V 模型的左側(cè)自上而下對(duì)各層級(jí)的需求進(jìn)行分解,逐層級(jí)完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析過(guò)程。V 模型的右側(cè)自下而上完成各層級(jí)的集成和驗(yàn)證過(guò)程。V 模型側(cè)重需求分析與用戶需求反復(fù)迭代和演化的過(guò)程,采用V 模型研發(fā)直升機(jī)燃油系統(tǒng)可以保證成附件、子系統(tǒng)以及整個(gè)燃油系統(tǒng)始終滿足整機(jī)要求,在論證和設(shè)計(jì)階段具有指導(dǎo)意義[3]。

        圖1 系統(tǒng)工程V 模型

        直升機(jī)型號(hào)研制實(shí)踐中通常將V 模型右側(cè)的集成驗(yàn)證分為虛擬驗(yàn)證和實(shí)物驗(yàn)證2 種模式。采用實(shí)物驗(yàn)證需要搭建試驗(yàn)臺(tái)架模擬真實(shí)飛行場(chǎng)景,不可避免地需要面對(duì)試驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)的問(wèn)題。采用高置信度的虛擬仿真方法對(duì)系統(tǒng)的功能邏輯和性能指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證則可以大幅降低驗(yàn)證成本,縮短研制周期。

        2 燃油系統(tǒng)工作原理

        2.1 燃油系統(tǒng)組成

        燃油系統(tǒng)的工作原理如圖2 所示。其中,燃油箱貯存直升機(jī)任務(wù)剖面所規(guī)定的燃油,由1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)、4 號(hào)以及6 號(hào)油箱組成(2 號(hào)、3 號(hào)油箱為供油箱,1 號(hào)、4 號(hào)以及6 號(hào)油箱為儲(chǔ)油箱)。

        圖2 燃油系統(tǒng)工作原理

        油箱通氣系統(tǒng)由外部通氣管和內(nèi)部通氣管組成。1 號(hào)、4 號(hào)油箱分別通過(guò)外部通氣管直接連通大氣;2 號(hào)、3 號(hào)以及6 號(hào)油箱通過(guò)內(nèi)部通氣管與1 號(hào)、4 號(hào)油箱相連。

        各油箱間通過(guò)下部連通管與上部連通管相連,使燃油可以在各油箱間的轉(zhuǎn)輸。底部連通管安裝重力單向閥,只允許燃油從儲(chǔ)油油箱流向供油油箱。

        在4 號(hào)油箱后部右側(cè)安裝重力加油口和壓力加油口,可以采用重力加油或壓力加油的方式實(shí)現(xiàn)燃油箱加油以及部分燃油的壓力抽油。

        2.2 壓力加油工況

        當(dāng)進(jìn)行壓力加油且達(dá)到所要加入的燃油量時(shí),浮子閥工作切斷壓力加油開(kāi)關(guān),停止壓力加油。如果壓力加油無(wú)法正常切斷,就可以通過(guò)溢流閥將多余燃油排出機(jī)外,避免油箱超壓。當(dāng)進(jìn)行壓力加油時(shí),各油箱的加注順序如下:首先,通過(guò)4 號(hào)油箱與6 號(hào)油箱間的下部連通管從4 號(hào)油箱流向6 號(hào)油箱。其次,燃油通過(guò)6 號(hào)油箱與2 號(hào)、3 號(hào)油箱間的下部連通管從6 號(hào)油箱流向2 號(hào)、3 號(hào)供油箱。最后,燃油通過(guò)2 號(hào)、3 號(hào)供油箱與1 號(hào)油箱間的上部連通管從供油箱流向1 號(hào)油箱。

        在壓力加油的過(guò)程中,油箱內(nèi)部的空氣壓力應(yīng)始終維持在安全閾值內(nèi),否則將破壞油箱結(jié)構(gòu),造成安全隱患。

        2.3 正常飛行供油工況

        燃油系統(tǒng)包括左、右2 套獨(dú)立的供油系統(tǒng),分別向1號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)和2 號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)供油。供油系統(tǒng)除了向發(fā)動(dòng)機(jī)增壓供油外,還為引射泵提供引射流。供油管路上安裝了壓力傳感器,以監(jiān)測(cè)供油壓力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)火警時(shí),飛行員可以根據(jù)需要切斷向發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供應(yīng)。

        由于該型號(hào)的燃油箱沿機(jī)身航向分布,在正常飛行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)變化較大的航向燃油重心,因此需要精心設(shè)計(jì)燃油的消耗順序,優(yōu)先消耗遠(yuǎn)離直升機(jī)旋翼中心軸位置的油箱中的燃油,以確保航向燃油重心始終在安全的范圍內(nèi)。

        3 燃油系統(tǒng)仿真分析

        壓力加油系統(tǒng)和供油系統(tǒng)是飛機(jī)燃油系統(tǒng)重要的子系統(tǒng),利用虛擬仿真手段可以對(duì)壓力加油和正常飛行供油過(guò)程進(jìn)行仿真模擬,縮短研制周期,降低研發(fā)成本[4]。AMESim是一個(gè)應(yīng)用于航空航天、車(chē)輛以及工程機(jī)械等多學(xué)科領(lǐng)域的包括流體、機(jī)械、電氣以及控制等復(fù)雜系統(tǒng)建模和仿真的優(yōu)選平臺(tái)[5-6]。通過(guò)AMESim 仿真平臺(tái)可以使用戶更方便、更快速地對(duì)系統(tǒng)元件進(jìn)行建模,不需要計(jì)算機(jī)編程以及推倒復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型。

        該文使用AMESim 軟件,根據(jù)燃油系統(tǒng)工作原理搭建了直升機(jī)燃油系統(tǒng)模型,包括燃油箱、油箱連通管、油箱通氣口和壓力加油口等關(guān)鍵部件,如圖3 所示。

        圖3 燃油系統(tǒng)AMESim 仿真模型

        3.1 壓力加油工況仿真

        3.1.1 壓力加油工況

        采用真實(shí)工況下壓力加油車(chē)的相關(guān)參數(shù),壓力加油流量為19.4 m3/h,壓力加油壓力為379211.63 Pa,加注燃油量為2616 L。

        在模擬壓力加油車(chē)向直升機(jī)壓力加油的過(guò)程中,采集各油箱中燃油加注曲線和加注時(shí)間。

        3.1.2 仿真結(jié)果及分析

        通過(guò)仿真可以完整掌握壓力加油過(guò)程中整個(gè)燃油系統(tǒng)的狀態(tài)變化情況,包括各油箱內(nèi)燃油量的變化、各油箱燃油的重心位置變化、油箱連通管以及通氣管內(nèi)部介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)(包括流動(dòng)介質(zhì)類(lèi)型、流向以及流量)等。

        例如在第0 s、第100 s、第250 s 和第373 s 燃油箱箱中燃油的分布情況(如圖4 所示)如下:1) 在第0 s,各燃油箱處于空狀態(tài),此時(shí)開(kāi)始?jí)毫佑汀?) 在第100 s,2 號(hào)、3號(hào)以及6 號(hào)油箱已加滿,燃油繼續(xù)加注到4 號(hào)油箱,同時(shí)又通過(guò)1 號(hào)油箱的高位連通管由2 號(hào)、3 號(hào)油箱流入1 號(hào)油箱。3) 在第250 s,1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)以及6 號(hào)油箱已加滿,燃油繼續(xù)加注到4 號(hào)油箱。4) 在第373 s,所有油箱全部加滿。

        圖4 壓力加油工況燃油加注情況

        結(jié)合各油箱燃油量-時(shí)間變化曲線(如圖5 所示)可知,當(dāng)壓力加油時(shí),各油箱中燃油加注順序符合第2.2 節(jié)描述的加油過(guò)程。在重力單向閥的作用下,同一時(shí)刻,相連油箱的液面高度基本相同,液面高度差由重力單向閥流阻決定。

        圖5 壓力加油油箱燃油量曲線

        由仿真計(jì)算結(jié)果可知,壓力加油加滿油的總時(shí)長(zhǎng)為478 s,真實(shí)試驗(yàn)時(shí)加滿油的時(shí)長(zhǎng)為489 s,誤差僅為11 s,滿足工程精度要求。

        3.2 正常飛行供油工況仿真

        3.2.1 正常飛行供油工況

        為了更真實(shí)地模擬正常飛行時(shí)燃油的消耗過(guò)程,根據(jù)外場(chǎng)試飛數(shù)據(jù)建立發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油模型。根據(jù)增壓泵、切斷閥等實(shí)物產(chǎn)品的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)定義AMESim 各相應(yīng)元器件的性能參數(shù)。

        按照正常飛行程序向發(fā)動(dòng)機(jī)供油,采集各油箱中燃油消耗曲線和重心變化曲線。

        3.2.2 仿真結(jié)果及分析

        通過(guò)仿真可以完整掌握正常飛行過(guò)程中整個(gè)燃油系統(tǒng)的狀態(tài)變化情況。

        例如在第565 s、5565 s、6565 s以及8565 s 燃油系統(tǒng)的相關(guān)狀態(tài)(如圖6 所示)如下:1) 在第565 s,各油箱處于滿油狀態(tài)。2) 供油5565 s時(shí),4 號(hào)、6 號(hào)油箱燃油基本耗盡。3) 供油6565 s 時(shí),1 號(hào)油箱燃油消耗過(guò)半。4) 供油8565 s 時(shí),各油箱燃油基本耗盡。

        圖6 正常飛行供油工況燃油消耗情況

        結(jié)合各油箱的燃油量-時(shí)間變化曲線(如圖7 所示)可知,當(dāng)正常飛行時(shí),各油箱中燃油的消耗順序符合設(shè)計(jì)預(yù)期。

        圖7 正常飛行供油油箱燃油量曲線

        4 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

        4.1 試驗(yàn)臺(tái)搭建及試驗(yàn)程序

        將燃油系統(tǒng)及其附屬結(jié)構(gòu)安裝在試驗(yàn)臺(tái)上(如圖8 所示),執(zhí)行壓力加油試驗(yàn)程序:斷開(kāi)浮子閥開(kāi)關(guān),將燃油系統(tǒng)連通附屬結(jié)構(gòu)并固定在試驗(yàn)臺(tái)上,再將試驗(yàn)臺(tái)置于測(cè)試姿態(tài)。在1 號(hào)油箱和4 號(hào)油箱內(nèi)部安裝壓力表,監(jiān)測(cè)油箱內(nèi)部壓力。將壓力加油進(jìn)口處壓力設(shè)置為379211.63 Pa,執(zhí)行完整的地面壓力加油過(guò)程,直至加滿油。

        圖8 燃油系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架搭建

        壓力加油結(jié)束后,執(zhí)行正常供油試驗(yàn)程序:?jiǎn)?dòng)燃油泵,向發(fā)動(dòng)機(jī)正常供油。當(dāng)供油箱燃油液面降至燃油泵穩(wěn)定吸油口坐標(biāo)時(shí),結(jié)束供油。實(shí)時(shí)采集每個(gè)油箱中顯示的燃油量,以測(cè)算燃油重心數(shù)據(jù)。

        4.2 對(duì)比分析

        4.2.1 壓力加油工況油箱內(nèi)氣壓變化

        分析壓力加油過(guò)程中油箱內(nèi)部氣壓變化的試驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果,分別如圖9、圖10 所示。

        圖9 油箱氣壓試驗(yàn)結(jié)果

        圖10 油箱氣壓仿真結(jié)果

        對(duì)仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以得到以下結(jié)果:1) 在壓力加油的過(guò)程中,油箱內(nèi)部氣壓變化的仿真結(jié)果曲線基本反映了實(shí)物試驗(yàn)結(jié)果曲線的特征。2) 對(duì)1 號(hào)油箱的氣壓峰值來(lái)說(shuō),仿真結(jié)果為15800 Pa,試驗(yàn)結(jié)果為17400 Pa,相對(duì)誤差約為9.1%。對(duì)4 號(hào)油箱的氣壓峰值來(lái)說(shuō),仿真結(jié)果約為5500 Pa,試驗(yàn)結(jié)果為6000 Pa,相對(duì)誤差為8.3%。3) 在300 s~400 s,4 號(hào)油箱氣壓為穩(wěn)定值,仿真結(jié)果為2000 Pa,試驗(yàn)結(jié)果為2000 Pa。

        根據(jù)上述分析結(jié)果可知,壓力加油工況的仿真基本反映了實(shí)物試驗(yàn)的特征且仿真結(jié)果具有較高的置信度,具備代替實(shí)物試驗(yàn)的可能性。

        4.2.2 正常飛行供油工況燃油重心變化

        分析直升機(jī)正常飛行過(guò)程中燃油重心變化的仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果,如圖11 所示。

        圖11 燃油重心變化對(duì)比曲線

        對(duì)仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以得到以下2 個(gè)結(jié)論:1) 在正常飛行過(guò)程中,燃油重心變化的仿真結(jié)果曲線與試驗(yàn)結(jié)果曲線基本一致。2) 油箱中總?cè)加土繛?00 L~750 L時(shí)出現(xiàn)較小的偏差,誤差最大值為100 mm,相對(duì)誤差約為1.5%,完全滿足工程精度要求。

        根據(jù)上述對(duì)比分析結(jié)果可知,在正常飛行供油工況下,燃油重心變化的仿真結(jié)果與真實(shí)飛行場(chǎng)景基本一致,可以替代實(shí)物進(jìn)行試驗(yàn)。

        5 結(jié)語(yǔ)

        該文以某型民用直升機(jī)地面壓力加油和正常飛行供油工況為例,構(gòu)建了燃油系統(tǒng)仿真模型,開(kāi)展了虛擬仿真方法代替實(shí)物試驗(yàn)的可行性研究,結(jié)論如下:1) 在地面壓力加油工況下,仿真所得的油箱中燃油加注順序與實(shí)物試驗(yàn)結(jié)果基本一致;加油時(shí)間、油箱內(nèi)氣壓變化的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果誤差較小,基本反映了實(shí)物試驗(yàn)的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài),具備替代實(shí)物試驗(yàn)的可能性。2) 在正常飛行供油工況下,燃油重心變化的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果曲線基本一致,相對(duì)誤差僅為1.5%,可以替代實(shí)物進(jìn)行試驗(yàn)。

        猜你喜歡
        連通管供油油箱
        一種汽車(chē)落水自助逃生裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)想
        飛機(jī)加油時(shí)燃油箱間連通管的出流特性分析計(jì)算
        高爐半閉式液壓油箱的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用
        保險(xiǎn)閥連通管疲勞斷裂分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)
        拖拉機(jī)油箱的常見(jiàn)故障與維護(hù)管理
        重慶雙五油箱首次超過(guò)設(shè)計(jì)產(chǎn)能月產(chǎn)量達(dá)5.8萬(wàn)套
        CZK300型汽輪機(jī)連通管改造方案探討?
        雨季嚴(yán)防發(fā)動(dòng)機(jī)油箱積水
        亞洲船供油市場(chǎng)
        中國(guó)船供油市場(chǎng)
        天天夜碰日日摸日日澡| 日本综合视频一区二区| 超碰国产精品久久国产精品99| 亚洲精品一区国产欧美| 欧美专区在线| 亚洲国产精品国自产拍av在线| 人妻少妇精品专区性色anvn | 亚洲妓女综合网99| 好爽~又到高潮了毛片视频| 久久精品亚洲精品国产区| 放荡的少妇2欧美版| 国产av国片精品| 中文字幕一区二区网站| 不卡一区二区三区国产| 国产伦人人人人人人性| 国产激情视频白浆免费| 国产人妖一区二区在线| 日韩美女亚洲性一区二区| 性高朝大尺度少妇大屁股| 欧美日韩另类视频| 一区二区三区国产视频在线观看| 在线日本看片免费人成视久网| 日韩亚洲欧美中文在线| 国产无套视频在线观看香蕉| 激情免费视频一区二区三区| 无码爽视频| 精品久久久久久中文字幕| 东京热无码人妻中文字幕| 成人大片免费视频播放一级| 国产麻传媒精品国产av| 一级一级毛片无码免费视频| 亚洲少妇一区二区三区老| 92午夜少妇极品福利无码电影| 亚洲男同帅gay片在线观看| aⅴ色综合久久天堂av色综合| 国产一区二区三区在线大屁股| gv天堂gv无码男同在线观看| 欧美成人在线A免费观看| 白白色发布视频在线播放| 国产精品二区一区二区aⅴ污介绍| 成人性生交大片免费看r|