變循環(huán)發(fā)動機建模及控制規(guī)律研究
發(fā)布時間:2017-05-13 13:11
本文關鍵詞:變循環(huán)發(fā)動機建模及控制規(guī)律研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在當前軍事航空領域,隨著戰(zhàn)斗機飛行包線的擴大以及飛行任務的復雜化,傳統幾何固定或少數部件幾何可調的發(fā)動機難以滿足其對動力裝置高單位推力、低巡航油耗的雙重性能要求。國外研究表明,變循環(huán)發(fā)動機是下一代多用途戰(zhàn)斗機的理想動力裝置,在執(zhí)行多任務飛行時,更是具有其它傳統發(fā)動機難以抗衡的優(yōu)勢,基于上述考慮,本文以雙外涵變循環(huán)發(fā)動機為對象,開展了變循環(huán)發(fā)動機建模及模式切換調節(jié)方案研究,具體內容包括: 首先,建立了雙外涵變循環(huán)發(fā)動機整機部件級穩(wěn)態(tài)及動態(tài)數學模型,建模過程中考慮了導葉角和導向器面積變化對壓氣機和渦輪部件特性的影響,考慮了模式選擇活門面積變化對副外涵進口空氣流量的影響,,所建立的模型能夠執(zhí)行變循環(huán)發(fā)動機兩種典型工作模式穩(wěn)態(tài)及模式切換過渡態(tài)仿真; 其次,利用所建立的模型,通過穩(wěn)態(tài)仿真分析了單個部件幾何調節(jié),包括風扇、核心驅動風扇級、壓氣機、低壓渦輪導葉角度變化,后可調涵道引射器、尾噴管面積變化等對發(fā)動機性能的影響;針對發(fā)動機兩種典型工作模式,設計了多個部件組合調節(jié)方案,滿足了發(fā)動機在給定工作模式下的性能需求; 最后,研究了變循環(huán)發(fā)動機兩種典型工作模式相互切換初步的開環(huán)調節(jié)方案,并基于模型過渡態(tài)仿真驗證了所提出的模式切換方案能夠確保發(fā)動機平穩(wěn)、安全地切換,且不超轉、不超溫、不喘振,且高低壓轉子轉速波動量在1.5%以內。
【關鍵詞】:變循環(huán)發(fā)動機 部件級建模 模式切換 變幾何調節(jié) 控制規(guī)律
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:V233.7
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-12
- 第一章 緒論12-23
- 1.1 引言12-13
- 1.2 變循環(huán)發(fā)動機的研究歷史及現狀13-21
- 1.2.1 國外研究歷史與現狀13-21
- 1.2.2 國內研究概況21
- 1.3 本文內容安排21-23
- 第二章 變循環(huán)發(fā)動機部件級建模23-43
- 2.1 引言23
- 2.2 變循環(huán)發(fā)動機氣動熱力學模型23-38
- 2.2.1 模型假設23-24
- 2.2.2 建模前準備24-26
- 2.2.3 各部件氣動熱力學模型26-35
- 2.2.4 整機數學模型35-38
- 2.3 單涵模式幾何部件調節(jié)量獲取38
- 2.4 變循環(huán)發(fā)動機模型仿真38-42
- 2.4.1 穩(wěn)態(tài)仿真38-39
- 2.4.2 動態(tài)仿真39-42
- 2.5 本章小結42-43
- 第三章 幾何調節(jié)對變循環(huán)發(fā)動機性能影響43-54
- 3.1 引言43
- 3.2 幾何部件調節(jié)機理分析43-45
- 3.3 幾何部件調節(jié)仿真研究45-53
- 3.3.1 單幾何部件調節(jié)仿真研究45-50
- 3.3.2 多幾何部件組合調節(jié)仿真研究50-53
- 3.4 本章小結53-54
- 第四章 變循環(huán)發(fā)動機模式轉換控制規(guī)律54-63
- 4.1 引言54
- 4.2 模式轉換調節(jié)計劃54-55
- 4.3 模式轉換過程仿真55-62
- 4.3.1 模式選擇活門面積變化穩(wěn)態(tài)仿真55-56
- 4.3.2 雙涵到單涵轉換56-60
- 4.3.3 單涵到雙涵轉換60-62
- 4.4 本章小結62-63
- 第五章 總結與展望63-64
- 5.1 本文研究總結63
- 5.2 下一步工作展望63-64
- 參考文獻64-68
- 致謝68-69
- 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文69
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前2條
1 呂忠,張津;變幾何發(fā)動機性能數學模型[J];航空發(fā)動機;1995年03期
2 朱之麗,張津;渦扇發(fā)動機可變幾何參數調節(jié)對性能影響的分析[J];航空動力學報;1994年04期
中國博士學位論文全文數據庫 前1條
1 周文祥;航空發(fā)動機及控制系統建模與面向對象的仿真研究[D];南京航空航天大學;2006年
中國碩士學位論文全文數據庫 前2條
1 林雪平;變幾何發(fā)動機穩(wěn)態(tài)性能計算研究[D];西北工業(yè)大學;2004年
2 趙敏靜;變循環(huán)發(fā)動機控制半物理仿真研究[D];北方工業(yè)大學;2008年
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本文編號:362638
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