某型航空涡轮轴发动机尾气静电监测探索性实验

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1、第31卷第11期2010年11月航空学报ACTAAER()NAUTlCAETASTR()NAUTICAS1NICAV01．31No．11NOv．2010文章编号：1000一6893(2010)11—2174—08某型航空涡轮轴发动机尾气静电监测探索性实验李耀华，左洪福，刘鹏鹏(南京航空航天大学民航学院，江苏南京210016)GasPathElectrostaticMonitoringofTurbo-shaftEngine：anExploratoryExperimentLiYaohua，ZuoHo

2、ngfu，LiuPengpeng(CollegeofCivilAviation，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016。China)摘要：在某型航空涡轮轴发动机上进行了尾气静电监测探索性实验，成功地获得了尾气静电感应信号。根据实测的108h有效数据，对信号的特征参数活动率水平(AL)、正事件率(PER)、负事件率(NER)和轴频分析(SOA)展开分析。研究结果表明：基于静电感应原理的发动机气路监测技术是可行的；发动机

3、功率对特征参数有明显的影响。在一个完整试车循环中，随着功率的增大，AI。参数呈现二次多项式变化规律；PER和NER参数晕现线性增长规律。随着试车阶段的推移，AI。参数值在各个功率下均呈上升趋势，PER和NER参数没有明显的变化；水洗对发动机AI。参数有明显的影响，但对PER和NER参数没有明显的影响。关键词：涡轮轴发动机；尾气；静电；监测；水洗中图分类号：V231．25文献标识码：AAbstract：Anexploratoryexperimentiscarriedoutonaturbo-shaf

4、tenginetOstudytherelationshipbetweenthegaspathelectrostaticcharacteristicsandtheworkingconditionsoftheengine．Basedonthesignalsmoni—toredoveraperiodof108h，severalparametersareobtainedanddiscussed，suchastheactivitylevel(AL)，positiveeventrate(PER)，negat

5、iveeventrate(NER)andshaftorderanalysis(SOA)oftheengine．There—suitsshowthatforarelativelyhealthyturbo-shaftengine：thefeasibilityofthetechnologyisproved．Theen—gine'sworkingpowerclearlyaffectstheamplitudeoftheinducedsignal，whichbecomesgreaterwhenthework

6、ingconditionchangesfromlowtOhigherpower．IntheprocessofpowerchangefromlowtOhigh。ALvariesinaquadraticpolynomialtrendwhilePER／NERchangeinalineartrend．Astheexperimentisunfol—ding，ALsignificantlyincreasesundereachpowerconditionbutPER／NERarealmostconstart．

7、ALisgreatlyaffectedbyenginewashingbutPER／NERarenot．Keywords：turbo-shaftengine；exhaustgas；electrostatics；monitoring；enginewashing气路颗粒静电监测技术是一种新型发动机监测技术，该技术是基于静电感应的原理，监测发动机气路整体静电荷水平，从而实现对气路部件的在线实时监控。由于监测对象为故障的直接产物，相比于传统的振动监测等方法，静电监测技术能够提供某些气路故障的早期故障信息，

8、包括：烧蚀、碰摩、燃烧效率下降、燃油喷嘴堵塞等。文献[1]描述了尾气静电监测传感器(Ex-haustDebrisMonitoringSystem，EDMS)的安装以及在验证发动机上的实验，提出了两个监测参数：活动率水平(ActivityLevel，AL)和事件率(EventRate，ER)，分析了实验的结果并与之前的实验进行了对比。文献[2]介绍了气路静电监收稿日期：2010—04—27：修订日期：2010—07—26基金项目：国家自然科学基金与中国民航联合资助基金重点项目(60939003)通