摘要:本研究提出了一种航空发动机预测与健康管理(PHM)框架,该框架结合了动态概率(DP)模型和长短期记忆神经网络(LSTM)。采用基于高斯混合模型-自适应密度峰值聚类算法的DP模型从发动机服役开始对故障发展进行建模,具有训练时间极短、精度足够高的优点,并引入主成分分析将复杂的高维原始数据转换为低维数据。该模型可根据发动机数据的积累不断更新,以捕捉发动机故障的发生和演变过程。针对常用数据驱动方法存在的问题,采用DP+LSTM模型对发动机剩余使用寿命(RUL)进行估算。最后,利用 NASA 的商业模块化航空推进系统仿真数据集对所提出的 PHM 框架进行了实验验证,结果表明 DP 模型在故障诊断中比经典的人工神经网络方法具有更高的稳定性,而 DP + LSTM 模型在 RUL 估计中的准确率高于其他经典的深度学习方法。
最重要的高科技工艺包括激光雕刻,用于在高压涡轮叶片上制造冷却空气孔,以及自适应铣削、拉削、摩擦焊接和精密电化学加工 (PECM)。增材制造工艺也越来越重要。其中之一是选择性激光熔化,它几乎不需要传统工具就可以生产或修复复杂的部件。增材工艺的其他优势包括显著更大的设计自由度、更短的生产时间、更快的创新周期、更轻的附加功能部件以及更低的开发成本。MTU 于 2013 年将增材工艺引入其运营,在发动机生产方面取得了突破:它是首批在工业规模上使用此类方法制造部件的公司之一。
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摘要:从飞机的角度来看,从涡扇发动机中提取大量电能的可能性越来越大。未来战斗机的功耗预计将比今天的战斗机高得多。该领域的先前工作集中在高涵道比发动机的功率提取研究上。这促使我们彻底研究低涵道比混流涡扇发动机的性能潜力和局限性。建立了低涵道比混流涡扇发动机模型,并模拟了战斗机任务的关键部分。调查显示了高压涡轮的功率提取如何影响军用发动机在飞行范围内不同任务部分的性能。分析得出的一个重要结论是,如果满足特定的操作条件,可以在高功率设置下从涡扇发动机中提取大量功率,而不会对推力和单位燃料消耗造成太大的损失。如果发动机 (i) 以最大总压力比或接近最大总压力比运行,但 (ii) 远离最大涡轮入口温度极限,则功率提取对发动机推力和推力比燃料消耗的不利影响将受到限制。另一方面,如果发动机已经以最大涡轮入口温度运行,则高压轴的功率提取将导致推力大幅下降。所提出的结果将支持对未来战斗机发动机的战斗机任务优化和循环设计的分析和解释,这些发动机旨在实现大功率提取。这些结果对于飞机设计也很重要,更具体地说,对于确定飞机功率消耗者的最佳能源也很重要。
(2)任何额定功率为 10 MW 或以上、每年运行时间超过 4,000 小时的机组的所有者或运营商均应安装和运行 CEMS 来测量和记录 NOx 排放量。 CEMS 应根据所有适用的联邦法规进行认证、校准和维护,包括但不限于《联邦法规》第 60 部分(40 CFR 第 60 部分)第 40 篇第 60.7(c)、60.7(d) 和 60.13 节的要求、40 CFR 第 60 部分附录 B 的性能规范、40 CFR 第 60 部分附录 F 的质量保证程序、40 CFR 第 75 部分第 75.10 和 75.12 节、40 CFR 第 75 部分附录 A 的规范和测试程序、40 CFR 第 75 部分附录 B 的质量保证和质量控制程序以及圣地亚哥县空气污染控制官员书面批准的协议。
与传统系统不同,对量子系统进行的测量总是会改变其状态。在这项工作中,我们比较了两种诊断方案对确定量子奥托热机性能的影响:在一种方案中,每次冲程后测量发动机工作物质的能量(重复测量);在另一种方案中,每次冲程后的能量都记录在一个或两个指针状态中,并且仅在完成规定数量的循环(重复接触)后进行测量。如果只对功或热感兴趣,则单个指针状态就足够了。对于联合功和热诊断,需要两个指针。这些方案适用于奥托发动机,其工作物质由两级系统组成。根据发动机协议,单个循环的持续时间可能是无限的或有限的。由于在重复接触方案中,与重复测量方案相比,测量次数大大减少,因此接触诊断之后和期间的量子相干性比在每次冲程结束时破坏任何相干性的重复测量要好得多。我们证明,在存在重复接触的情况下,发动机的最大功率、可靠性和效率通常优于这些重复测量的品质因数。由于相干持久性的提高,具有有限循环持续时间的热机需要更多的循环才能达到周期性渐近状态。总的来说,我们的结果表明,在理论和实验上,考虑诊断工具的特殊性质对于监测和测试目的以及反馈控制的重要性。
我们希望我们的 ecoRoadmap 能够为我们的现场运营实现我们的清洁空气发动机议程长期以来在我们产品开发中所代表的目标:航空业的气候转型。零排放飞行是驱动我们前进的愿景。这是一个长期目标,也符合《巴黎协定》,在这方面,我们在 2020 年也取得了进展。例如,我们致力于氢动力燃料电池的概念,并成立了自己的开发团队,该团队正在努力为原型机的首飞做准备。我们预计这将在未来几年内实现。此外,我们正在追求一种推进系统的概念,该系统采用热交换器来利用发动机废气流中的能量,适合为长途飞机提供动力。在我们看来,可持续航空燃料对于航空业的绿色未来同样重要;这些燃料可以与现有的基础设施和发动机架构结合使用,以减少对气候有影响的排放。
