飞机燃油系统管路冲击压力问题的研究.pdf

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1、第30卷94期2013年8月沈阳航空航天大学学报Vol。30No．4—J—o—u—m——a—l——o—f——S——henyangAerospaceUniversityAug．2013文章编号：2095—1248(2013)04—0032—05飞机燃油系统管路冲击压力问题的研究施传家(中航通飞研究院有限公司动力环控研究室，广东珠海519040)摘要：伴随计算机仿真技术的应用，管道冲击压力分析的方法和手段越来越丰富，使得在冲击压力计算方面更加方便和直观。对飞机燃油系统有压管道冲击压力(在民用水利系统称为水击)产生

2、的原因及造成的危害进行了初步分析，介绍了几种冲击压力的分析计算方法，并指出某型飞机燃油系统管道可能出现的冲击压力及产生的故障，提出了防止冲击压力发生的措施。关键词：燃油系统；有压管道；冲击压力；仿真中图分类号：V228．1文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2013．04．007StudyofimpactivepressureinpipesofaircraftfuelsystemSHIChuan-jia(PowerandEnvironmentalControlLaborat

3、ory，DepartmentofSystem，ChinaAviationIndustryGeneralAircraft，GuangdongZhuhai519040)Abstract：Thispapermakesapreliminaryanalysisofthereasonsanddangersofimpactivepressureincorn—pressivepipesofaircraftfuelsystem，andintroducesseveralanalyticalcomputingmethods．The

4、possibleim—pactivepressureanditsmalfunction，andthemeasuresofavoidingimpactivepressurearepresented．Withtheapplicationofcomputersimulationtechnology，therearemoreandmoremethodstoanalyzeimpactivepres—sureinpipes，SOthatthenumericalsimulationofimpactivepressureis

5、gettingmoreconvenientandintuitive．Keywords：fuelsystem；compressivepipe；impactivepressure；simulation飞机燃油系统工作时，它是一个密闭的有压管道系统，由于外界因素，如阀门骤然关闭、燃油选择阀切换供油方向、燃油泵故障突然停止时，在管道长度较大的情况下，流体速度发生突然变化引起燃油动量骤然变化，作用在燃油管道上的压强就会局部猛增，并以压力波的形式在管内迅速传播和往返，不断捶击管壁，造成管道的振动和噪音。发生严重的冲击压力

6、会造成燃油系统管道爆裂、管接头脱落断开、阀门破坏等故障，影响飞机飞行安全。管道冲击压力(水击)的类型较多，例如管道回流水击⋯、管道弥合水击心]、非棱柱体管道水击”o等。传统的水击计算Ho存在着不同程度的误差，由于水击的类型和计算方程的复杂性，国内外出现了多种新的研究和计算方法。随着计算机发展和仿真软件的应用便开始了冲击压力仿真分析，并发表了基于MATLAB¨J、LB方法∞1和基于FLOwMAsTER¨刊等多种冲击压力计算及仿真分析的论文，用于管道系统流体冲击压力的特性分析，把冲击压力控制在一定的范围内，使得燃

7、油管道系统正常工作，保证飞机飞行安全。1冲击压力产生的原因及危害1．1冲击压力产生的原因管道产生冲击压力主要原因是管道系统的设计及事故引起的流量变化造成的。引起管道流量突然变化的因素很多，基本上可分为两类：一类是收稿日期：2013一04—26作者简介：施传家(1956一)，男，湖北钟祥人，工程师。主要研究方向：飞机燃油系统设计与试验，E—mail：scj605@163．eom。第4期施传家：飞机燃油系统管路冲击压力问题的研究33故障引起的流量变化，如工作中油泵突然停泵；另一类是按设计要求切断燃油管道。1)供油

8、泵突然全部停泵，供油泵出VI的燃油在惯性的作用下继续向前流动，而后续的燃油被堵在供油泵的进口，这时供油泵出口的部分管道腾出极小空间而产生低压波，低压波则在管道造成负压，负压使这些地方的压力降至大气压以下，管子收缩。2)当靠近动力装置附近安装的切断阀按设计要求突然关闭时，紧贴阀门上的一层燃油受阀门所阻，首先停止了流动，流速突变为零，后面的燃油沿着管道涌来，燃油压缩，管道变形，压力升高之后，这种状况依次