三涵道变循环发动机建模及控制规律研究

发布时间：2020-12-15 04:18

　　随着航空事业的飞速发展,传统涡轮发动机已难以满足现阶段高推力、低油耗的双重性能指标。为此国外提出了变循环发动机的概念,变循环发动机不仅为空军战斗机提升作战性能,也为洲际超音速客机提供超音速飞行的能力,而目前国外正发展带第三个涵道的自适应发动机。基于上述考虑,本文通过研究变循环发动机及其可调部件特性,建立三涵道变循环发动机及超声速进气道一体化模型,并开展了变循环安装性能、控制规律及性能优化等方面的研究,其主要内容如下:首先,在双外涵变循环发动机的基础上研究了三涵道变循环发动机,并建立变循环发动机与超声速进气道一体化模型。针对进发匹配问题,分析变循环可调部件对其影响规律。同时根据进气道内、外流特性的分析,研究变几何调节对进气道溢流阻力、发动机后体阻力及安装性能的影响。其结果表明,在马赫数大于1.0,进气道阻力相比于混排涡扇发动机降低了20%。其次,利用所建模型研究了三涵道变循环发动机安装性能控制,探索变循环发动机恒流量控制规律并在地面进行仿真验证。在亚声速及超声速巡航状态下,对发动机采用恒流量控制降低进气道溢流阻力,并与混排变循环发动机安装性能进行对比。结果表明,相比于混排三涵变循环发动机... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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GE21双外涵变循环发动机因为受美国空军及海军的支持，GE公司在GE21发展的基础上发展了第一个ATEGG变循

图 4. 12 增广 LQR 及 PID 综合控制设计结构了发动机在接收到控制系统输出指令调整，控制变量出，控制变量迅速响应，高低压转速并未有过大超调定运行。而后 40s 发动机低压相对换算转速由 96%调调整至 96%且落压比由 6.8 调整至 7.2，从图中看出高

8AfbW 4. 16 高低压转子相对换算转速增广 LQR 闭环控制回路回路的基础上将其他可调几何部件参数按开环控制，其中导叶角iα 、压气机导叶角cα 、模式选择活门面积MSVA 、风态转化过程中，需保证发动机平稳运行，其中需重点考虑的工作模式。因此，首先对模式选择活门进行仿真研究。km，Ma=0.8 的飞行状态进行仿真，将模式选择活门由全开机其他变量的影响情况。其中，保持发动机高低压相对换图 4.17 所示。


本文编号：2917643