航空发动机仿真测试方案
(完整版)航空发动机试验测试技术
航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。
在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。
试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。
因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。
从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验，一般也将全台发动机的试验称为试车。
部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。
整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。
下面详细介绍几种试验。
1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。
一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。
然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。
进气道与发动机是共同工作的，在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。
实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。
2，压气机试验对压气机性能进行的试验。
压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出不足之处，便于修改、完善设计。
压气机试验可分为：(1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。
航空发动机中的数字模型及仿真技术研究
航空发动机中的数字模型及仿真技术研究随着航空业的不断发展，航空发动机的性能要求也越来越高。
数字模型及仿真技术，作为一种重要的研究技术，可以为航空发动机的设计、制造和维修提供有效的支持。
本文旨在探讨航空发动机中数字模型及仿真技术的研究现状、应用以及未来发展方向。
一、数字模型与仿真技术的研究现状数字模型是描述航空发动机结构、性能、运行等各方面特性的数学模型。
数字模型包括几何模型、材料性质、传热传动、流动分析等多个方面，这些方面相互协调，共同构成一个完整的数字模型。
数字模型的重要性在于它们可以帮助工程师快速进行复杂情况的仿真。
通过数字模型的建立，航空工程师可以进行实际测试之前的模拟仿真，这样就大大地提高了航空工程师在设计、制造中的效率，并同时降低了开发成本。
仿真技术是指使用计算机进行物理过程的实验仿真。
在航空领域中，仿真技术在飞行器、发动机等方面都有应用。
仿真技术需要依赖数字模型这一基础，可以为航空工程师提供清晰的结果和分析，以便正确地进行设计和对工程进行调整。
数字模型的建立是仿真技术的基础。
目前来看，数字模型的建立需要涉及到多个专业领域的知识，包括结构、材料、传热传动、流体力学等多个学科，借助计算机对其进行建模。
因此，数字模型及仿真技术的研究和应用需要不断地深化，为航空工程师提供更加完整和准确的预测。
二、数字模型与仿真技术的应用数字模型及仿真技术在航空发动机领域中有着广泛的应用。
在设计阶段，数字模型可以在计算机上快速构建各种形状、大小和材料的零部件。
通过对机身、发动机进行分析，可以优化得出最优方案并指导实际制造过程。
在制造阶段，数字模型及仿真技术可以帮助工程师进行工具与夹具的设计及制造，以确保最高的精度和质量。
而在检修及保养阶段，数字模型可以帮助工程师识别问题部位并逐步提高维修效率。
在发动机运行过程中，数字模型和仿真技术可以及时分析发动机的性能，并提供工程师必要的调整建议，从而保证发动机总体状态处于最佳状态。
航空发动机性能分析与优化
航空发动机性能分析与优化一、引言航空发动机是航空器动力系统的核心部件，其性能的优劣对于飞机的飞行性能、经济性、安全性具有重要影响。
因此，航空发动机性能的分析与优化是航空工程领域的重要研究方向之一。
二、航空发动机性能指标航空发动机性能涉及多个指标，其中最基本的三个指标是推力、燃油消耗率和热效率。
具体定义如下：1. 推力：航空发动机产生的推力是其最基本的性能指标。
推力的大小直接影响了飞机的最大速度和爬升率。
2. 燃油消耗率：燃油消耗率是指飞机在一定时间内所消耗的燃油量与航程之比。
燃油消耗率的大小直接影响了飞机的经济性和航程。
3. 热效率：热效率是指发动机将化学能转化为机械能的效率。
热效率的大小直接影响了发动机的燃油消耗率和排放量。
此外，还有一些其他的指标，如噪声、可靠性等，也是航空发动机性能的重要考虑因素。
三、航空发动机性能分析方法航空发动机性能分析方法主要有试验方法和数值模拟方法两种。
1. 试验方法：试验方法是指通过实验测试航空发动机的性能指标。
常用的试验方法包括静态试验、动态试验、飞行试验等。
试验方法不仅可以得到准确的性能数据，而且可以检测发动机在实际使用中的问题。
2. 数值模拟方法：数值模拟方法是指通过计算机模拟航空发动机的流场、燃烧、传热等过程，以预测航空发动机的性能指标。
常用的数值模拟方法包括CFD模拟、燃烧模拟、传热模拟等。
数值模拟方法可以在航空发动机设计的早期阶段对不同方案进行性能评估，从而降低开发成本和时间。
四、航空发动机性能优化航空发动机性能优化的目的是提高航空发动机的性能指标，主要的优化方法包括：1. 设计优化：在发动机设计的早期阶段，通过数值模拟和试验等方法对不同方案进行评估，选取最优的设计方案。
2. 材料优化：选用高强度、高温耐受性的材料，以提高发动机的工作温度和寿命。
3. 涡轮增压器优化：通过对涡轮增压器的设计和控制方式优化，提高发动机的推力、燃油消耗率和热效率。
4. 燃烧优化：通过优化燃料喷射、燃烧室结构等方式，提高发动机的燃油消耗率和热效率，同时减少排放。
航空发动机原理虚拟仿真教学实验
航空发动机原理虚拟仿真教学实
验
本实验课程设置“推进原理认识—部件特性实验—集成匹配实验—整机特性实验”4个实验环节，对于各环节提出了不同的目标。
（1）推进原理认识
以分解部件的形式展示发动机推力产生的过程，建立学生对发动机整机工作过程的全面认知和理解，并为下一步部件特性实验和整机实验奠定基础
（2）部件特性实验
通过引导学生自主操作的模式完成发动机中进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管特性的试验，重点掌握进气道不起动、进气畸变对压气机特性的影响、矢量喷管调节等航空发动机使用过程中遇到的关键问题
（3）集成匹配实验
学生通过调整喷嘴面积、涡轮导向器安装角度、中间级引气开度等，观察发动机特性的变化，特别是由于调整不合理导致的发动机部件不匹配引起的喘振等异常工况。
（4）整机特性实验
学生通过在虚拟试车台上的整机实验，获得标准/非标准天气下，随着发动机油门杆、飞行高度、飞行速度的改变，发动机的运行参数、各部件的性能参数、各部件的状态参数，理解发动机的整机工作特性。
航空发动机性能仿真研究
航空发动机性能仿真研究航空发动机是现代飞机的核心部件之一，其良好的性能与其它系统的联合配合，构成了飞机的高可靠性、高安全性的保障。
如何评估航空发动机的性能，是航空发动机设计、制造和使用过程中需要解决的重要问题之一。
而航空发动机性能仿真技术的出现，为解决这一问题提供了一个新的途径。
一、航空发动机性能仿真的基本概念航空发动机性能仿真是指通过数学建模和计算机模拟，对航空发动机各项性能参数进行预测和分析的一种技术。
航空发动机的各项性能参数包括：燃料消耗率、推力、飞行高度、风速、环境温度等等。
航空发动机的性能仿真技术可以有效地评估其在不同工作状态下的性能，为制定合理的设计方案和改进控制策略提供参考。
二、航空发动机性能仿真的发展历程航空发动机性能仿真技术的发展历程较为漫长。
最早的航空发动机性能仿真技术是利用简单的气动模型和计算机程序，对各项性能参数进行一定的预测和分析。
这种方法的精度较低，仅适合于预研和初步设计阶段的工作。
随着计算机技术的迅速发展和数值方法的研究，航空发动机性能仿真技术的精度不断提高。
现在航空发动机性能仿真技术已经成为工业界和学术界广泛采用的技术。
三、航空发动机性能仿真的几个关键技术（一）气动模型建立技术气动模型是航空发动机性能仿真的基本模型，其准确性和合理性对仿真结果的精度有着重要影响。
气动模型的建立需要考虑燃气流动和燃烧过程的影响，同时需要对其进行合理的参数标定和验证。
目前，对于新一代涡扇发动机，常用的气动模型是基于三维流体力学算法的全机模拟技术，这种方法能够有效地模拟复杂的流场现象，提高仿真精度。
（二）确定性建模技术航空发动机性能参数具有一定的随机性，因此在建立性能仿真模型时，需要将这种随机性考虑在内，即进行确定性建模。
目前，常用的确定性建模技术有贝叶斯推断方法、Kalman滤波方法等。
（三）参数标定与验证技术参数标定和验证是航空发动机性能仿真过程中的一个重要环节。
通过将仿真结果与实际测量结果对比，可以对航空发动机性能模型进行参数标定和验证，进而提高模型的精度和适用性。
(完整版)航空发动机试验测试技术
航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。
在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。
试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。
因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。
从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验，一般也将全台发动机的试验称为试车。
部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。
整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。
下面详细介绍几种试验。
1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。
一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。
然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。
进气道与发动机是共同工作的，在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。
实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。
2，压气机试验对压气机性能进行的试验。
压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出不足之处，便于修改、完善设计。
压气机试验可分为：(1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。
航空发动机的热力学仿真模拟
航空发动机的热力学仿真模拟随着航空科技的快速进步，航空发动机已成为航空运输中的重要组成部分，决定着飞机的安全性和经济性。
而热力学仿真模拟技术的出现，为航空发动机的设计与分析提供了更加准确、快捷、经济的手段。
本文将重点介绍航空发动机热力学仿真模拟技术的原理和应用。
一、热力学仿真模拟技术的原理在基于计算机的航空发动机热力学仿真模拟中，要运用众多的科学原理，如热传导、流体力学、传热学等热力学原理，以及有限元、有限体积等数值计算方法，来模拟航空发动机中发生的燃烧和流动等各种复杂物理现象。
仿真计算的过程是将实际的物理现象抽象成数学模型，以多方面的因素为基础，在计算机内进行求解，最终得到航空发动机在各种工况下的性能和受力分布等数据。
热力学仿真模拟技术的关键是精确地描述燃烧、流动和传热等过程。
首先需要了解和掌握发动机的构造和工作原理，进行分析和计算。
其次，在建立计算模型时，需要确定所用的数学方程和计算模型的准确性和可靠性。
最后，在仿真计算中，需要根据仿真结果来反馈和调整计算模型和技术手段的不足之处，达到不断提高仿真模拟精度的目的。
二、热力学仿真模拟技术的应用航空发动机的热力学仿真模拟技术，可以为发动机的设计、优化和分析提供可靠、快速、经济的手段。
具体应用如下：1、发动机燃烧室的优化设计航空发动机燃烧室是发动机性能的重要组成部分，热力学仿真模拟技术可以模拟燃烧室内燃料燃烧和流动等物理过程，优化燃烧室结构，降低燃料消耗和排放污染物，提高发动机性能。
2、风扇叶片的优化设计风扇叶片是发动机空气进口的主要部件，其结构和性能直接影响到发动机的效率和噪声。
热力学仿真模拟技术可以帮助优化叶片的形状和材料等参数，提高发动机的性能和减少噪声。
3、发动机运行状态的预测和诊断航空发动机运行时需要经历多种工况和环境，如高温、低温、高海拔、气压等复杂环境，其中的受力和损耗等关键参数需要严格控制和监测。
热力学仿真模拟技术可以通过对不同状态下的发动机进行仿真计算，得到发动机的性能参数和受力分布等数据，并进一步预测和诊断发动机的运行状态和问题。
航空发动机数值仿真
汇报人：2023-12-01•引言•航空发动机基础理论•数值仿真方法•航空发动机数值仿真模型•数值仿真结果分析•结论与展望•参考文献目录引言研究目的和背景目的提高航空发动机的性能、可靠性和耐久性，降低维护成本，缩短研发周期。
背景航空发动机是一种复杂的热力机械系统，涉及高温、高压、高转速等极端条件下的流体动力学、热力学、材料力学等多学科领域。
研究现状和发展趋势研究现状数值仿真技术已成为航空发动机设计的重要手段，通过建立数学模型、利用计算机软件进行分析和优化。
发展趋势随着计算能力的提升，数值仿真技术将更加精细、准确，涵盖更多物理效应和影响因素，为发动机设计提供更全面的指导。
航空发动机基础理论航空发动机工作原理压缩过程涡轮膨胀空气经过压气机进行压缩，提高其压力和温度。
高温高压气体经过涡轮膨胀，驱动涡轮旋转。
吸入空气燃烧室尾喷管航空发动机通过涡轮风扇或压气机将空气吸入。
燃料与压缩后的空气混合并点燃，产生高温高压气体。
燃气在尾喷管中继续膨胀，以高速排出，产生推力。
压气机用于压缩吸入的空气。
燃烧室燃料与空气混合并点燃。
涡轮驱动转子旋转，消耗燃气中的能量。
尾喷管将燃气以高速排出。
推力航空发动机产生的力，通常用牛顿表示。
马力航空发动机产生的功率，通常用马力表示。
比油耗单位重量的燃料产生的推力，通常用克/牛顿表示。
涡轮进口温度燃烧后涡轮前的温度，通常用摄氏度表示。
数值仿真方法有限元法定义有限元法是一种将连续的求解域离散化为有限个单元体的数值方法。
应用范围广泛应用于结构力学、热传导、流体动力学等领域。
特点能够处理复杂形状和边界条件，对多物理场耦合问题有较好的适应性。
有限差分法是一种用差分近似代替微分的方法，将连续的求解域离散化为网格。
定义主要用于解决偏微分方程和积分方程。
应用范围简单直观，易于编程实现，适用于解决规则的问题。
特点定义有限体积法是一种将连续的求解域离散化为有限个控制体积的方法。
应用范围广泛应用于流体动力学、传热学等领域。
虚拟仿真技术在航空发动机研发中的应用
虚拟仿真技术在航空发动机研发中的应用第一章虚拟仿真技术在航空发动机研发中的重要性虚拟仿真技术是一种以计算机技术为基础的模拟仿真方法，通过构建数字模型来模拟和预测物理系统的行为。
在航空发动机研发中，虚拟仿真技术具有重要的应用价值。
首先，虚拟仿真技术可以实现对航空发动机的整个生命周期进行全面细致的分析和优化，从设计阶段到制造、试验和运行阶段都可以使用虚拟仿真技术进行模拟。
其次，虚拟仿真技术可以大幅度缩短航空发动机研发周期和成本，提高研发效率和品质。
最后，虚拟仿真技术还可以降低研发过程中的风险，减少试验和测试的需求，提高安全性和可靠性。
第二章虚拟仿真技术在航空发动机设计中的应用虚拟仿真技术在航空发动机设计中发挥着重要作用。
首先，虚拟仿真技术可以对不同设计方案进行比较和评估，以确定最佳设计方案。
通过建立准确的数学模型和物理模型，可以模拟和预测航空发动机的性能指标，如燃烧效率、推力、燃料消耗和噪音等。
其次，虚拟仿真技术可以进行流动场和热场的分析和优化，以提高航空发动机的热效率和气动性能。
最后，虚拟仿真技术还可以进行结构分析和振动分析，优化航空发动机的结构设计，提高强度和寿命。
第三章虚拟仿真技术在航空发动机制造中的应用虚拟仿真技术在航空发动机制造中也具有重要应用。
首先，虚拟仿真技术可以实现数字化制造，提高制造过程的精度和效率。
通过虚拟仿真技术，可以对航空发动机的零部件进行数字建模和装配仿真，评估装配工艺和质量控制措施的合理性和有效性。
其次，虚拟仿真技术可以进行工艺优化，提高生产线的效率和自动化水平。
最后，虚拟仿真技术还可以进行制造仿真，分析制造过程中的各种不确定因素和制造误差对航空发动机性能的影响。
第四章虚拟仿真技术在航空发动机试验中的应用虚拟仿真技术在航空发动机试验中也能够发挥重要的作用。
首先，虚拟仿真技术可以辅助设计试验方案，减少实验次数和成本。
通过建立精确的数值模型，可以对试验方案进行仿真计算，预测试验结果，优化试验参数，提高试验效率和准确度。
航空发动机优化设计与仿真研究
航空发动机优化设计与仿真研究一、引言航空发动机的设计与仿真研究一直是航空领域的重要研究方向之一。
随着航空技术的不断发展和进步，要求发动机在性能、效率、安全等方面都有进一步的提升和优化。
本文旨在从发动机优化设计和仿真两个方面来探讨航空发动机的优化设计与仿真研究。
二、航空发动机优化设计研究1. 优化设计的目的航空发动机的优化设计目的在于提高发动机的性能和效率，包括提高发动机的推力、推重比和比功率等指标，减少发动机的重量、燃料消耗和排放量等指标，同时保证发动机的可靠性和安全性。
2. 优化设计的方法发动机优化设计的方法主要分为三类，即理论分析方法、试验和计算机仿真方法。
（1）理论分析方法：通过数学模型和理论分析方法，对发动机的设计进行预测和优化。
例如，通过分析发动机的气流动态，预测发动机的性能与效率。
（2）试验方法：通过实验来验证数学模型和理论分析结果的正确性。
例如，通过模拟高空环境，检测发动机性能与安全性。
（3）计算机仿真方法：利用计算机模拟和分析发动机的气动力学、热力学和流体力学等物理过程，预测和优化发动机的设计。
例如，采用计算机仿真技术，预测发动机的性能与效率。
3. 优化设计的技术手段在航空发动机的优化设计过程中，利用先进的材料和工艺、先进的计算机仿真技术、先进的控制技术等手段，对发动机的设计进行优化和提升。
例如，采用高温合金材料、涡轮增压器、电子控制系统等技术手段，来提高发动机的推力、效率和热效率。
4. 优化设计的主要挑战航空发动机的优化设计面临着以下的主要挑战：（1）性能和安全性的平衡：在发动机设计中，需要平衡发动机的性能和安全性，以保证飞行过程的安全和可靠性。
（2）燃料消耗和排放量的降低：随着环保要求的提高，在发动机的设计中需要考虑降低燃料消耗和排放量，以减少对环境的影响。
（3）材料与工艺的创新和发展：航空发动机的优化设计需要更先进的材料和工艺技术来支持。
因此，需要加强材料和工艺的研究和创新。
航空发动机整机三维数值仿真
1、引言
• 随着数值模拟技术和计算机的快速发展，发动机整机全三维仿真已 经成为可能。
1、引言
• 国外在2003年即发表了GE90航空发动机整机数值模拟的相关论文， 分析了三维粘性情况下各个部件在整机环境下的性能及与设计要求 的差异。
航空发动机整机三维数值仿真
1
• 引言
2
• 物理模型介绍
3
• 网格划分
4
• 边界条件
5
• 计算结果
6
• 结论
1、引言
• 航空发动机的数值模拟仿真可以分为四种：零维、一维、准三维和 全三维。
零维模型由于使用时简单易行，因此在航空发动机整机仿真中得到 广泛应用，但零维模型作为纯粹的经验关系式，无法反映部件内部 的真实流动。
次流等流动情况； • 分析发动机的空气系统，了解发动机空气泄漏及冷却空气流量真实
分配情况； • 指导发动机整机试验探针布局；
1、引言
航空发动机整机三维数值仿真具有重要的意义： • 预先评估整机试验，大幅度减少整机试验风险，缩短整机试验周期； • 分析整机试验结果，对整机试验环境下的各个部件的性能进行准确
锥度、颗粒大小等； • —考虑燃烧室二股气流的出口流量； • —喷管截面按照涡轮与排气装置的匹配结果直接给定出口平均压力； • —在压气机二级和五级后给定引气流量； • —以源项方式按照涡轮冷却设计结果给定冷却喷射的流量、总温和
方向； • —部件之间的交界面按照级交界面处理，通道周期性面给定周期性
边界。
航空发动机气动附加阻力修正测点布置与试验
doi：10.11823/j.issn.1674-5795.2020.06.0(航空发动机气动附加阻力修正测点布置与试验任怡雪，王毅，常蕾(航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095)摘要：航空发动机室内试车台推力气动附加阻力的大小会因为试车台进气流场的差异产生不同，而进气流场的状况很难直接观测，测量位置的选定与试车间的流场状况相关，因此本文通过对某型发动机的室内试车间的整场流场特性进行数值模拟研究，得到发动机试车间内的流场状况，分析了试车间内的气流速度、静压等物理量，绘制整场流线，针对试车间的气动附加阻力截面法修正方法，研究了在不同截面下的速度、静压变化规律，为气动附加阻力修正截面法在实际试车中的测量布点提供了依据，并且做了某型发动机室内试车台的实测试验，得到了测量及计算结果&结果表明，数值模拟可以清晰的模拟出试车时的整场状态，能得到实测不便测量的数据，可以对试车间不便搭建测量的位置进行补充测量，基于仿真得到的测点布局满足测量和计算的需求&关键词：数值模拟#航空发动机#测量方法#气动附加阻力#推力修正中图分类号：TB9文献标识码：A文章编号：1674-5795(2020)06-0040-05Arrangement and Test of Aeroengine Thrust Additional Aerodynamic Drag Correction Measuring PointREN Yixue$WANG Yi$CHANG Lei(Changcheng Institute of Metrology&Measurement,Beijing100095,China)Abstract：The aerodynamic additional resistance on the indooo test bed of an aeroengine wit be diXerent due te the dXference in the inlet air field of the test bed,and the condition of the inlet air field io diXicuO te observe directly.The selection of measurement position io related te the flow field condition of the test room.Therefore,this paper trough the indooe testbed of an engine numericaO oimulation research,the charac-teristcs of the entire tow field wat abtained.We analyzed the physical quantities such at velocity,static peessuee and drawn the entire Oow line.Aiming at the modification method of aerodynamic additional drag section method in the indooe testbed,the velocity and static pressure vert-ation law undeo diierent sections are studied,which provides the basis for the measurement of the measurement points of aerodynamic additionao drag section method in the actual test.The measurement and calculation results are obtained through the actual test of a certain engine.The results show that the numericcl simuCtion can clearlo simuCte the wholo fielO conditions during the test,and obtained the measured inconvenient data. It can supplement the inconvenient measuring positions in the indooe testbed,and obtain the layout of measuring points based on the simuCtion meet the requirements of measurement and calculation.Key words:numerical siniulation；aircraft engine；measuring method；additional aerodynamic drag；thrust correction0引言发动机推力是航空发动机最主要的性能参数，试车台是发动机推力测量中的重要试验平台。
微软模拟飞行在发动机试车实训教学中的应用
微软模拟飞行在发动机试车实训教学中的应用袁书生【摘要】针对航空机务维修专业实训教学的需要,探讨了使用微软模拟飞行10作为发动机模拟试车平台,开展航空发动机模拟试车教学的基本方法和可行性.测试结果表明,这种新方案成本低、仿真度高,能够满足模拟发动机基本试车程序的要求.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】5页(P61-65)【关键词】航空发动机;试车;飞行模拟器;实训教学【作者】袁书生【作者单位】广州民航职业技术学院,广东广州510403【正文语种】中文【中图分类】G712航空发动机试车是发动机制造、大修和检修工作一个重要而不可缺少的工序。
在发动机制造、大修或排除性能故障后，都必须进行试车，通过各种试车方法来磨合部件、调整性能、检验质量，最终得到发动机性能报告[1]。
根据专业对应工作岗位群对职业能力的要求，高职院校航空机务维修类专业需要开设航空发动机试车实训课程。
航空发动机试车实训教学的目的是让学生了解和熟悉航空发动机的试车操作技能，能够按工作程序完成基本的试车操作。
航空发动机试车实操教学，可以在真实的发动机和试车台上进行，也可以在模拟试车设备上进行。
航空燃气涡轮发动机试车风险性大，操作不当可能损坏价格昂贵的发动机或试车设备，同时运行成本高、噪音大、耗能大，目前在民航业内一般使用模拟试车设备进行实操培训[2-4]。
高职院校学生与企业员工相比，在专业知识和实际工作经验上有一定差距，单纯使用模拟设备进行发动机试车教学会存在一定的弊端。
作为入门培训，在没有发动机实物的情况下学习会使学生理解起来很困难甚至无法理解。
对于复杂事物的学习，按照“由浅入深，由具体到抽象”的方式会取得好的学习效果，反之则容易造成学习困难和效率低下[5，6]。
因此，高职院校的航空发动机试车实训课程可以采用真实的发动机运转与模拟设备试车两部分相结合的方式来进行。
真实发动机只进行冷态运转，以满足在校园环境下的使用要求，冷运转所带来的局限性则用模拟试车来进行弥补。
航空发动机的设计与仿真研究
航空发动机的设计与仿真研究航空发动机是航空器的动力装置，是实现航空器高速飞行的关键部件。
其设计与仿真研究对于提高发动机燃烧效率、减少燃料消耗和环境污染具有重要意义。
本文将探讨航空发动机的设计与仿真研究内容，包括设计过程、设计方法和仿真技术等。
航空发动机的设计过程一般分为概念设计、初步设计、详细设计和验证测试几个阶段。
首先，概念设计阶段主要是根据航空器的特点、性能指标和使用要求，确定发动机的类型、排量、推力和燃料消耗等基本参数。
其次，初步设计阶段是确定发动机的结构、布局和主要部件的尺寸等细节。
然后，在详细设计阶段，需要进行材料选择、工艺设计和系统优化等，以确保发动机性能和可靠性的达到要求。
最后，通过验证测试来验证发动机的设计结果。
在航空发动机的设计中，应用了多种设计方法。
传统的设计方法主要基于经验和试验结果，但这种方法需要大量的时间和成本，并且缺乏系统性。
近年来，借助计算机辅助设计（CAD）和计算流体力学（CFD）等技术，设计方法得到了很大的改进。
例如，使用CAD可以快速生成发动机的三维模型，进行复杂零件的设计和装配。
而CFD可以模拟发动机内部流体的流动和燃烧过程，以预测发动机性能和优化设计。
航空发动机的仿真研究主要集中在以下几个方面。
首先，流体力学仿真是航空发动机设计与仿真的重要内容之一、通过CFD软件，可以对发动机内的气流进行模拟，从而获得流速、压力分布和传热效果等信息。
其次，燃烧仿真可以模拟燃料在发动机内的燃烧过程，以提高燃烧效率和减少污染物排放。
此外，传热仿真可以研究发动机内部各部件的热传导和冷却效果，以保证发动机的稳定运行和寿命。
最后，结构力学仿真可以分析发动机零件的强度和振动特性，以确保发动机在高速飞行和复杂工况下的可靠性和安全性。
在航空发动机的设计与仿真中，还需要考虑多种因素。
首先，航空发动机要满足航空器的性能要求和使用环境的限制。
其次，发动机设计要兼顾燃油效率、节能环保和可靠性等方面。
LMS航空发动机仿真技术机电液一体化解决方案
LMS航空发动机仿真技术机电液一体化解决方案作者：张钊LMS b AMESim为用户提供了一个完整的一维仿真平台对多领域智能系统进行建模和分析，并预测其多学科专业耦合性能。
而且是市场上集成基于模型的系统建模的这一先进开发技术最成熟的商业平台。
现已广泛应用于全球领先的航空、航天、汽车、重工、工程机械等先进制造业。
LMS b AMESim航空发动机装置解决方案为燃油系统（计量单元、泵、喷嘴、起动机及换热器等）及其控制系统、滑油系统的设计和产业化提供支持，同样也用于发动机控制系统的设计和优化。
该方案帮助工程师设计用于航空发动机的满足市场特定重力加速度要求以及增压供油燃油系统，并进行燃油系统的热负荷分析以提高燃油系统的可靠性。
LMS b AMESim航空发动机装置解决方案基于LMS b AMESim多领域系统仿真的方法以及专用的热及液压方面的应用库。
这些库中包含各种可配置的元件（计量活门、调压活门等），通过这些元件的相互连接可以构建描述发动机装置液压系统特性的模型，为发动机装置设计的工程师提供控制和配置航空发动机相关的元件和系统外部设计的能力。
基于对各种显著特征几何形状元件的试验结果，这些详细的模型可以适合任何新的几何形状和功能要求的元件。
应用库和物理元件之间的直接耦合和对应使得在项目进行的任何阶段可以方便地对燃油系统的单个元件或者整个集成的系统进行特性分析。
标准和专用元件的航空流体数据库完全基于试验结果以确保航空发动机设计所要求模型必要的精确性和可靠性。
LMS bAMESim航空发动机装置解决方案最终帮助用户在减少设计时间、减少物理试验测试次数及相关风险的同时提高产品设计的质量。
LMS b AMESim的功能特点该航空发动机装置解决方案具有如下功能特点：·高级的热液压元件模型；·不同建模层次的换热器模型；·不同工况下的压力/流量/温度分布计算；·完整系统中直接的压力和温度耦合；·高级的分析工具（线性分析、设计探索）；·标准和专用元件的流体数据库。
航空发动机燃油系统的仿真与优化设计
航空发动机燃油系统的仿真与优化设计随着航空业的不断发展和技术进步，航空发动机的燃油系统也变得越来越复杂，其性能与可靠性对整个飞机的安全和经济性都有着重要的影响。
在航空发动机设计中，燃油系统是其中一个关键的系统，其设计优化也是非常重要的。
因此，采用仿真技术对燃油系统进行优化设计，已经成为了一种主流的方法。
一、航空发动机燃油系统的组成航空发动机燃油系统主要由燃油供应系统、燃油喷射系统、燃油燃烧系统和燃油管理系统等组成。
其中，燃油供应系统主要负责将燃油从油箱输送到燃油喷射系统中，而燃油喷射系统则负责将燃油喷射进入燃烧室中，燃烧后产生动力。
燃油管理系统则是对燃油进行管理控制的系统，包括燃油油量、供应等参数的控制。
二、航空发动机燃油系统仿真的重要性在航空发动机的设计过程中，针对燃油系统的优化设计是非常关键的。
通过使用仿真软件对燃油系统进行仿真与模拟，可以有效的优化燃油系统的设计，提高燃油系统的性能和可靠性。
首先，通过仿真分析可以得出燃油系统的参数，例如：燃油流量、燃油压力、燃油温度等参数。
这些参数对于设计燃油系统来说非常重要，通过优化这些参数可以提高燃油系统的效率和可靠性，同时减少能源浪费和对环境的影响。
其次，通过仿真软件可以对燃油喷射系统进行优化设计。
例如：采用不同的喷油器材质和结构、喷雾角度的改变等来改善燃油的喷射效果，不仅可以提高燃油的利用率，减少排放和噪音，还可以提高燃烧效率，减少燃油消耗和降低运行成本。
另外，通过仿真可以对燃油系统中的任何一个组件进行维护和升级。
例如：可以检查燃油油泵、燃油高压泵、燃油喷油嘴等配件的有效性和安全性，对其进行修理或升级，以确保发动机长期稳定、安全的运行和最佳性能。
三、航空发动机燃油系统仿真的优势与传统的试验方法相比，采用仿真技术来优化燃油系统设计有着许多优势，包括：1. 时间和成本的节约在航空发动机设计中，通过实验检测来测试不同的燃油系统设计可能需要花费巨额资金和数月时间。
航空发动机设计与仿真
航空发动机设计与仿真随着航空事业的不断发展壮大，航空发动机作为航空器的“心脏”，也受到越来越多的关注。
航空发动机的性能和质量直接关系到机组人员的生命安全和航空器的使用寿命，因此，在航空工业中，对航空发动机的研发和设计尤为重要。
为了提高航空发动机的性能、可靠性和安全性能，设计和仿真技术在航空工程中发挥着至关重要的作用。
一、航空发动机设计的主要内容航空发动机设计的主要内容包括四个方面：发动机的整体结构设计、发动机的气动设计、发动机的机械设计和发动机的工艺设计。
其中，整体结构设计是航空发动机设计的基础，决定着发动机的总体尺寸、重量和工作方式。
气动设计是为了使发动机能够在飞行中产生所需的推力和稳定的空气动力学特性，包括发动机的进气系统和尾喷管系统等。
机械设计是发动机的最小工作单元的设计，例如涡轮、叶轮、轴承和机器零件等。
而工艺设计是将设计好的航空发动机实现成益发动机的一系列工艺流程和过程，包括喷涂、制作、检验和调整等。
二、航空发动机设计的流程航空发动机设计的流程可以分为前期设计、初步设计、明细设计、试验和仿真等几个阶段。
前期设计阶段主要是根据发动机的使用需求、空气动力学特性和现有技术水平来进行研究和分析，从中找到设计方案的可行性和方向。
初步设计阶段是在前期设计的基础上，制定具体的设计方案，包括发动机的总体尺寸、工作原理、材料和零部件等。
明细设计阶段是将初步设计阶段得到的方案细化，确立每个部分的详细构造和参数。
试验和仿真阶段则是根据明细设计阶段的设计，进行实物试验和数值仿真，以验证技术方案的可行性和完善设计方案。
三、航空发动机的仿真技术为了更好地理解和评估发动机的设计和性能，仿真技术，在航空发动机的现代设计中得到了广泛的应用。
航空发动机仿真技术通过计算机建模仿真，产生虚拟的发动机环境，以模拟发动机的工作效果和性能。
航空发动机的仿真技术主要分为动态仿真和静态仿真两类。
动态仿真是在发动机处于运行状态时的仿真，可以得到发动机各部分在运行状态下的性能和特性，如工作温度、转速、压力、燃料消耗率等。
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航空发动机仿真测试方案
挑战
发动机是飞机的心脏，其性能对飞机的发展有着至关重要的影响。
由于安全性、经济性和可靠性等原因，在实际发动机上进行实验一般比较困难，而较多的是在实验室设备上进行试验。
但是，对于新型的发动机的开发及测试，如发动机供油系统的测试，以及控制系统的测试，基于传统实验测试台架，既无法实现系统部件的性能测试，更无法在闭环的动态环境下进行控制系统综合性能的测试，这样使得开发过程中缺乏必要的测试和验证手段，将会给型号的研发过程造成不可预计的障碍。
基于上述客观条件的限制，提出建设发动机系统设计建模、仿真分析、动态测试和综合验证的一体化设计、分析和验证环境，通过一维离线仿真、半物理实时仿真、三维仿真等对发动机系统进行充分的功能和性能测试，以便在设计阶段就发现和解决潜在的问题与缺陷，减少实机测试和实验次数，缩短型号研发周期，从而节省开发费用、提高工作效率和产品可靠性。
解决方案
针对飞机发动机系统从设计开发到试验验证全过程的解决方案，能够设计飞机发动机系统的整体架构、仿真分析和验证发动机系统的功能和性能需求。
解决方案的整体框架如下图所示。
解决方案框架
在管理计算机中，部署了多学科系统设计分析工具PROOSIS及专业的TURBO模型库，TURBO 库中包含超过70个发动机专业元件，如进气道、压气机、燃烧室、涡轮及喷管等，可用于建立涡喷、涡扇、涡轴、涡桨等各种发动机系统的模型，并进行参数化、敏感度分析、优化计算；设计点、非设计点计算；稳态、瞬态计算等，协助进行系统研发初期的动态性能指标确定并作为半实物仿真的环控系统对象模型。
PROOSIS完美的多学科耦合分析，可以在同一个模型中综合分析控制、机械、电气、液压等耦合状况；
从而使得用户可以将发动机的热力循环过程、控制系统、燃油和冷却系统的液力过程、电气系统等综合在同一个模型中进行综合分析，符合航发的技术方向。
发动机系统模型
利用PROOSIS的Simulink接口，可将整个发动机系统模型导出MATLAB/Simulink直接使用。
同时，PROOSIS可以自动生成C++代码，可以脱离工具本身的环境运行，因此可以无障碍地进行基于HiGale、NI或Concurrent的半实物仿真。
模型生成到simulink
经过转换后的Simulink模型下载到iHawk仿真机，可用于发动机系统的控制算法的设计与验证，同时还用于后期开发时对发动机控制器实物的测试、验证及系统故障的模拟，从而为发动机系统开发全过程提供从算法到实物的研究、设计与验证平台。
通过PROOSIS的离线仿真、结合实时仿真等，可以确定飞机发动机系统的整体架构和具体的控制参数。
基于总体架构，可以建立整个发动机的三维模型，通过三维仿真等对发动机系统进行详细的设计、验证。
总结
基于恒润科技提供的飞机发动机系统设计解决方案，可以完成飞机发动机系统的架构设计、控制器设计、功能及性能评估，从而在实机测试或试飞测试前就能够设计出一套完善的发动机系统，尽可能多地通过虚拟测试消除潜在的隐患。