靜電感應(yīng)技術(shù)在航空發(fā)動機(jī)氣路狀態(tài)監(jiān)測上的應(yīng)用研究.pdf

1、航空發(fā)動機(jī)氣路靜電監(jiān)測技術(shù)是一種新型發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，能夠監(jiān)測到傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)很難監(jiān)測的發(fā)動機(jī)氣路部件故障，并能提供故障早期預(yù)警信息，為發(fā)動機(jī)狀態(tài)評估與剩余壽命預(yù)測提供支持。論文在以往研究成果的基礎(chǔ)上，開展了氣路靜電監(jiān)測實(shí)驗(yàn)研究；設(shè)計(jì)了靜電傳感器，搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺，在模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和某型航空渦軸發(fā)動機(jī)臺架上分別開展了實(shí)驗(yàn)研究；開展了工頻干擾消除方法研究；建立了葉片-機(jī)匣碰摩靜電檢測模型，并驗(yàn)證了其有效性。發(fā)動機(jī)氣路靜電監(jiān)測技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究為

2、開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的氣路靜電監(jiān)測技術(shù)以及建立未來我國大型飛機(jī)發(fā)動機(jī)的健康管理和維修保障體系提供了依據(jù)和支持。論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1、分析了氣路顆粒產(chǎn)生機(jī)理與荷電機(jī)理；根據(jù)目前氣固兩相流中常見的環(huán)狀和探針式靜電傳感器，結(jié)合發(fā)動機(jī)特點(diǎn)設(shè)計(jì)并研制了氣路靜電監(jiān)測傳感器；搭建了發(fā)動機(jī)氣路靜電監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和測試系統(tǒng)，利用鐵粉顆粒和石墨顆粒模擬氣路故障顆粒產(chǎn)物，分別在常溫和高溫條件下開展了氣路靜電監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn)，針對帶

3、電顆粒物性質(zhì)對監(jiān)測的影響，對比了不同材料、不同濃度和不同粒徑下的靜電監(jiān)測信號變化及其特點(diǎn)。
　　 2、在某型航空渦軸發(fā)動機(jī)上開展了發(fā)動機(jī)尾氣靜電監(jiān)測實(shí)驗(yàn)研究，根據(jù)實(shí)測的107小時(shí)有效監(jiān)測數(shù)據(jù)和試車記錄參數(shù)，分析了發(fā)動機(jī)輸出軸功率對尾氣靜電信號及特征參數(shù)的影響，分析了發(fā)動機(jī)燃燒效率正常衰退對靜電特征參數(shù)的影響，結(jié)合功率和燃燒效率的影響，確定了實(shí)驗(yàn)發(fā)動機(jī)尾氣靜電特征參數(shù)基準(zhǔn)線；分析了兩次發(fā)動機(jī)水洗對尾氣靜電監(jiān)測時(shí)域信號、特征參數(shù)和總

4、體趨勢的影響；驗(yàn)證了靜電特征參數(shù)基準(zhǔn)線檢測發(fā)動機(jī)水洗的有效性。
　　 3、針對發(fā)動機(jī)氣路靜電監(jiān)測信號中存在工頻干擾的問題，開展了消除工頻干擾方法研究。分別采用陷波器法、自適應(yīng)濾波器法和獨(dú)立分量分析法進(jìn)行了工頻去除；在進(jìn)行基于獨(dú)立分量分析的工頻干擾消除研究中，為解決欠定ICA問題，構(gòu)造了相互正交的兩路工頻參考源，獲得了良好的效果；三種方法的處理結(jié)果顯示基于獨(dú)立分量分析的工頻干擾消除方法是最合適的方法。
　　 4、針對發(fā)動機(jī)