原创《航空发动机点火系统的能量计算》：本文关于航空发动机论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
摘 要：针对目前航空发动机在使用过程中存在的点火不成功且难以发现的问题,根据点火系统的结构与工作原理,通过采用积分法对采集的火花电压和放电电流信号进行分析计算,得到点火系统的点火能量,为点火系统性能测试提供一种快速有效的方法,为点火器的维修提供一种方便快捷的手段.实验表明,积分法能更加准确的测算出点火系统在点火过程中释放的能量,这有利于准确判断点火系统的工作状况,及时排除隐患；也有利于降低成本,提高经济效益.
关键词：点火系统；电容储能；能量计算；积分法
中图分类号：V233.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）09-0033-03
Abstract： In view of the problem that the ignition of aero-engine is unsuccesul and difficult to find, this paper is based on the structure and working principle of ignition system, and the collected spark voltage and discharge current signal are analyzed and calculated by integral method. The ignition energy of the ignition system is obtained, which provides a fast and effective method for the performance test of the ignition system and a convenient and fast method for the maintenance of the igniter. Experimental results show that the integration method can more accurately estimate the energy released in the ignition process, which is conducive to accurately judge the working status of the ignition system, timely eliminate hidden dangers, but also help to reduce costs and improve economic benefits.
Keywords： ignition system； capacitive energy storage； energy calculation； integral method
引言
目前,航空发动机在使用过程中存在着点火不成功却难以发现的问题,外场点火系统测试只能通过目视检测或用替代件更换原系统部件的方式实现测试及排故,这样做不仅成本太高,而且存在较大的人为不确定因素,为飞机的安全飞行埋下隐患.为此,通过对点火系统结构与工作原理的分析研究,设计一种对点火能量进行计算的优化算法,以点火过程中的能量值为指标来判断点火是否成功.这样,通过将点火问题量化,可以有效地避免目前存在的问题,节省物力财力,为点火系统的性能测试提供理论支持,更为飞机的安全飞行提供有力保障.
1 航空发动机点火系统点火激励器的结构及工作过程
根据能量变化原理的不同,点火系统可以分为电感储能式和电容储能式两种.电感储能式由电感线圈储存能量,储存的能量仅为几十毫焦耳,而且放电频率较高,不可控.而电容储能式储存的能量可达到十几焦耳,且放电频率较低,可控.因此,现代航空发动机点火系统基本采用电容储能式,故我们此次搭建的点火激励器是采用电容储能式的交流高频高压高能点火激励器.
航空发动机交流高频高压高能点火电路结构图如上图1所示,主要由交流升压模块、整流倍压储能模块、放电模块三部分构成.在点火激励器输入端所加的115V、400Hz的交流电经扼流圈L3后,通过升压变压器T1升压,可在次级绕组L2两端感应出高达2900V的高压交流电,再经整流电路和倍压电路处理后对储能电容C2进行充电.储能电容C2两端的电压持续上升,当达到放电管的阈值电压后,放电管SG电离导通,使电容、高频变压器T2的初级线圈和地之间通过导通的放电管SG形成高频振荡回路,从而有高频电流流过变压器T2的初级线圈,在高频变压器T2的次级线圈上感应出的高电压加到点火电嘴的两个电极之间,产生强烈的火花放电,工作时产生的电火花可点燃燃烧室或气缸内的混合可燃气体,完成点火过程.
2 放电能量的计算
2.1 根据电容上储存的总能量来计算放电能量
依據电容放电的原理,在不考虑外界因素对放电过程产生影响的条件下,理论计算电火花放电能量的计算式为
其中公式中：E总称为电容C2中储存的总能量,单位：焦耳J；C称为总电容,单位：法拉F；U称为充电过程结束后电容两端的电压,单位：福特V.由于在放电的过程中,电容不能完全将储存的电能放尽,并且电路中还存在着能量损耗等问题,故电容中储存的总能量要比电火花放电所释放的真实能量要大[1].
通过借助Micro_cap软件对本实验所用的电路进行仿真,可得出充电结束后电容C2的电压大小,代入上式（1）可计算出放电过程中电容释放的能量大小约为E总等于18J.
2.2 电火花放电过程中实际放电能量的计算
如上所述,一般而言,电容在放电过程中不可避免地会存在有能量损耗的问题,假设忽略外界因素对火花放电过程产生的影响,而只考虑放电过程结束后电容中残余的能量,则通过计算可得到电火花放电的能量,其计算公式[2][3]为
航空发动机论文参考资料：
结论：航空发动机点火系统的能量计算为大学硕士与本科航空发动机毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写航空发动机方面论文范文。
