Разработка и исследование датчиков аэрометрических параметров с повышенными точностными характеристиками

• Автор: Моисеев, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Характеристики ДАП, как элементов бортовых систем управления Л А
1.2. Анализ проектирования и разработки ДАП
1.3. Математическое моделирование ДАП
1.4. Математические модели ДАП
1.5. Выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ 29 ,
2.1. Разработка математической модели ППД
2.1.1. Выбор математической модели
2.1.2. Выбор начальных условий моделирования
2.1.3. Выбор модели турбулентности для математического моделирования.
2.1.4. Расчет коэффициентов математической модели
2.1.5. Проверка достоверности и адекватности математической модели
2.1.6. Результаты и выводы
2.2. Разработка математической модели ПВД
2.2.1. Выбор математической модели
2.2.2. Выбор начальных условий моделирования
2.2.3. Выбор модели турбулентности для математического моделирования.
2.2.4. Расчет коэффициентов математической модели ПВД
2.2.5. Проверка достоверности и адекватности математической модели
2.2.6. Результаты и выводы
2.3. Разработка математических моделей ДВС
2.3.1. Выбор математической модели
2.3.2. Выбор граничных условий моделирования
2.3.3. Расчет коэффициентов математических моделей
2.3.4. Проверка достоверности и адекватности математических моделей
2.3.5. Результаты и выводы
2.4. Общие результаты и выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДАП С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
3.1. Исследование и повышение точностных характеристик ППД
3.1.1. Исследование влияния конусности камеры торможения
3.1.2. Предварительная конструкция приемника
3.1.3. Оценка расходной характеристики приемника
3.1.5. Результаты экспериментальных исследований
3.1.6. Приемник со скругленной внутренней носовой частью
3.1.5. Результаты и выводы
3.2. Исследование и повышение точностных характеристик ПВД
3.2.1. Исследование формы воспринимающей части
3.2.2. Влияние расстояния от начала приемника до отверстий отбора статического давления на воспринимаемое статическое давление
3.2.3. Влияние угла наклона отверстий отбора статического давления относительно оси вращения приемника
3.2.4. Выбор количества, диаметра и расположения в плоскости поперечного сечения отверстий отбора статического давления
3.2.5. Моделирование ПВД со скошенным носиком в условиях индуктивного потока
3.2.6. Результаты и выводы
3.3. Исследование и повышение точностных характеристик ДВС
3.3.1. Исследование формы флюгеров
3.3.2. Исследование взаимного расположения крыльевых флюгеров
3.3.3. Исследование различных вариантов исполнения ДВС
3.3.4. Выбор места расположения отверстий статического давления

3.3.5. Результаты и выводы
ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ РАЗРАБОТЧИКАМ И МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДАП
4.1. Рекомендации разработчикам ДАП
4.2. Методика проектирования ДАП
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акт внедрения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Пример расчетной задачи моделирования макета ППД в программе OpenFOAM. Модель турбулентности kOmegaSST, решатель
simpleFoam
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Таблицы с результатами математического моделирования ПВД со скошенным носиком при различных вариантах расположения отверстий отбора
статического давления
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Таблицы и рисунки с результатами математического моделирования различных вариантов исполнения датчика вектора скорости и сводные таблицы и рисунки

2 120 Ь
* 1ПП
90 80 70 60 50 40 30 20 10
-110 -90 -70 -50 -30 -10 10 30 50 70 90

—Р0/Ра=1.24 —д— РО/Ра=1.97 -о- Р0/ра=2.
Рисунок 2.4 - Распределение скорости по сечению потока (х = 60 мм, у = 0 мм)
Методика проведений испытаний приемников заключалась в следующем
[70].
Исследуемый приемник устанавливался в аэродинамической трубе на поворотном столе таким образом, чтобы направление оси приемной трубки совпадало с направлением потока, а вертикальная ось его входного сечения совпадала с осью вращения стола (см. рисунок 2.3). Такая установка позволяет сохранить параметры потока во входном сечении трубки приемника независимо от угла между направлением потока и осью приемной трубки. Это предоставляет возможность выявить влияние скоса потока на измеряемые величины полного и статического давления.
Эталонный приемник закреплялся неподвижно параллельно испытываемому на равном с ним расстоянии от среза выходного сечения соплового насадка (рисунок 2.3).
Процедуры проведения испытаний состояли в следующем.
В аэродинамической трубе по схеме, представленной на рисунке 2.3, устанавливаются испытываемый и эталонный приемники и подается сжатый воздух к сопловому насадку. После стабилизации скорости потока с помощью измерительно-вычислительного комплекса фиксируются все параметры