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燃油供给控制系统国内外研究现状

时间:2019-01-12 14:13来源:毕业论文
微型无人机拥有轻便灵巧等优势,在军民两用方面具有十分广阔的应用前景,由于受限制于质量、尺寸和续航时间,它有很多关键技术难题有待解决,动力系统正是其中之一[1]。而动力系

微型无人机拥有轻便灵巧等优势,在军民两用方面具有十分广阔的应用前景,由于受限制于质量、尺寸和续航时间,它有很多关键技术难题有待解决,动力系统正是其中之一[1]。而动力系统设计的难题之一便是燃油供给控制系统的设计,燃油供给控制系统的质量占整个无人机系统的很大一部分。如何设计一个质量轻,性能优良而可靠的燃油供给控制系统,乃是当今的研究热门。微型涡流发动机直径小于6~20cm、推力5~1000N,如:麻省理工学院燃气涡轮实验室(Gas Turbine Laboratory,GTL)利用微型机电系统工艺制作的Ultra-MTE,其直径2 cm、推力约0.1 N。UMTE在推进工程应用的技术难题和需求仍然存在一些问题:它必须用氢气作燃料,才能在尺寸非常微小的燃烧室燃烧 [2]。32596
近年来,由于各类无人机以及巡航导弹的飞速发展[3-4],各种微型航空发动机如:微型涡轮喷气发动机、微型脉动喷气发动机、微型冲压发动机、微型内燃机等也不断发展[5]。微型航空发动机技术迅猛发展,各种优良的微型航空发动机被设计出来。而设计出来的新型微型航空发动机需要进行地面测试,以获得实验航空发动机的性能参数,给设计出来的发动机定型及进一步改进提供数据参考。本项目所要设计探讨的微型涡轮喷气发动机、微型脉动喷气发动机燃油供给系统及控制的实验装置,虽然可以借鉴飞机等大型航空器的燃油供给及控制系统。但由于技术差异,不能完全的照搬照抄,因此必须根据微型航空发动机的特性重新进行设计。论文网 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
燃油供给控制系统,是向航空发动机燃烧室、加力燃烧室和起动油路输送具有一定压力、流量和温度的燃油的成套装置[6-7]。燃油供给控制系统,一般由燃油箱、燃油管路、燃油滤清器、雾化装置和控制系统等组成。油泵将油箱压入燃油输送管道,由燃油开关分配到增压泵增压后进入燃油滑油散热器。燃油经过散热器后,不仅自身得到预热,还带走了滑油的热量。经过散热器的燃油再经过燃油滤去除杂质后,送入主油泵和加力油泵进一步增压。
最近人们研究利用微型计算机控制的燃油供给系统,该系统依托微型计算机技术,利用微型计算机作为燃油供给控制系统的核心,在精确控制燃油压力和流量的同时,使控制系统的质量和控制精度得到很好的提高。如河南科技大学,刘建新等人便做过利用32位单片机控制的斯特林发动机燃油供给系统[8]。测试系统在燃油供给控制系统中尤为重要,所有的控制功能都必须由测控系统获得测控信息[9-10],从而给出下一步的控制信息。
在燃油供给系统中,燃油雾化的质量对燃油在发动机的燃烧质量影响非常大[11]。因此,雾化器的设计在燃油供给控制系统的设计中显的尤为重要。目前常用的雾化器有离心式雾化器,双通道雾化器和超声波雾化器最近也逐渐兴起[12]。提高雾化质量可以使燃油燃烧质量提高,从而使燃油的效率的到提高,可以减少燃油供给系统的相对质量。
最近,燃油供给控制系统的设计,兴起计算机燃油供给控制系统模拟仿真技术[13-14-15-16]。这给燃油供给系统的设计带来极大的方便,设计员不再需要制作出实体模型来验证设计的合理性,而只需要在计算机模拟仿真结果符合要求后,最后制作实验模型用于定型,这极大减少了设计的周期和经费。 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
Proteus单片机仿真程序,是目前国内比较流行的一种电路设计仿真软件,它拥有几万的仿真元器件模型,并且可以由用户自定义仿真元器件,这使得它兼容性强大,它在单片机仿真方面表现的尤为出色。
目前,小型喷气式发动机燃油供给控制系统设计,趋向于利用微型计算机—单片机来作为控制器件,控制系统趋向于小型化、智能化。显然,燃油供给控制技术的发展,将使无人机的发展进入一个新的发展阶段,燃油供给控制系统小型化、轻便化,也使得无人机进一步小型化。 燃油供给控制系统国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190112/29267.html
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