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液体火箭发动机涡轮泵健康监控系统及数据管理研究

胡海峰  
【摘要】:涡轮泵是液体火箭发动机中用于输送推进剂的主要部件,也是故障概率较高的部件,而且,一旦发生故障,将对运载器产生致命的影响。因此,对涡轮泵进行健康监控具有重要意义。 本文以液体火箭发动机地面试车试验为背景,对涡轮泵健康监控和数据管理技术进行了研究,主要内容包括: (1)在对液体火箭发动机地面试车过程和涡轮泵结构特点进行分析的基础上,进行了涡轮泵健康监控系统总体结构和功能设计,建立了基于PXI总线和局域以太网的健康监控硬件系统,并进行了软件总体结构设计。 (2)提出了涡轮泵事后数据分析的步骤和软件总体框架,利用振动分析中常用的时域统计特征参量,对涡轮泵历史试车数据进行了统计分析,并对分析结果进行了讨论。 (3)对涡轮泵健康监控系统数据管理的特点进行了分析,在此基础上,引入了实时数据库的概念,并对实时数据库技术的有关理论和方法进行了研究,采取实时数据库和传统关系数据库相结合的策略,设计并开发了健康监控数据库支持系统。 (4)组建了实验室级健康监控原型系统,利用实验室的转子试验平台,对原型系统的功能进行了验证,验证结果表明,该原型系统基本上具备了在线故障检测、事后故障分析和数据管理的功能,为下一步应用于发动机地面试车试验打下了良好的基础。


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