变循环发动机建模及控制规律研究

发布时间：2017-05-13 13:11

  本文关键词：变循环发动机建模及控制规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在当前军事航空领域，随着战斗机飞行包线的扩大以及飞行任务的复杂化，传统几何固定或少数部件几何可调的发动机难以满足其对动力装置高单位推力、低巡航油耗的双重性能要求。国外研究表明，变循环发动机是下一代多用途战斗机的理想动力装置，在执行多任务飞行时，更是具有其它传统发动机难以抗衡的优势，基于上述考虑，本文以双外涵变循环发动机为对象，开展了变循环发动机建模及模式切换调节方案研究，具体内容包括： 首先，建立了双外涵变循环发动机整机部件级稳态及动态数学模型，建模过程中考虑了导叶角和导向器面积变化对压气机和涡轮部件特性的影响，考虑了模式选择活门面积变化对副外涵进口空气流量的影响，，所建立的模型能够执行变循环发动机两种典型工作模式稳态及模式切换过渡态仿真； 其次，利用所建立的模型，通过稳态仿真分析了单个部件几何调节，包括风扇、核心驱动风扇级、压气机、低压涡轮导叶角度变化，后可调涵道引射器、尾喷管面积变化等对发动机性能的影响；针对发动机两种典型工作模式，设计了多个部件组合调节方案，满足了发动机在给定工作模式下的性能需求； 最后，研究了变循环发动机两种典型工作模式相互切换初步的开环调节方案，并基于模型过渡态仿真验证了所提出的模式切换方案能够确保发动机平稳、安全地切换，且不超转、不超温、不喘振，且高低压转子转速波动量在1.5%以内。
【关键词】：变循环发动机 部件级建模 模式切换 变几何调节 控制规律
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：V233.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 变循环发动机的研究历史及现状13-21
• 1.2.1 国外研究历史与现状13-21
• 1.2.2 国内研究概况21
• 1.3 本文内容安排21-23
• 第二章 变循环发动机部件级建模23-43
• 2.1 引言23
• 2.2 变循环发动机气动热力学模型23-38
• 2.2.1 模型假设23-24
• 2.2.2 建模前准备24-26
• 2.2.3 各部件气动热力学模型26-35
• 2.2.4 整机数学模型35-38
• 2.3 单涵模式几何部件调节量获取38
• 2.4 变循环发动机模型仿真38-42
• 2.4.1 稳态仿真38-39
• 2.4.2 动态仿真39-42
• 2.5 本章小结42-43
• 第三章 几何调节对变循环发动机性能影响43-54
• 3.1 引言43
• 3.2 几何部件调节机理分析43-45
• 3.3 几何部件调节仿真研究45-53
• 3.3.1 单几何部件调节仿真研究45-50
• 3.3.2 多几何部件组合调节仿真研究50-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第四章 变循环发动机模式转换控制规律54-63
• 4.1 引言54
• 4.2 模式转换调节计划54-55
• 4.3 模式转换过程仿真55-62
• 4.3.1 模式选择活门面积变化稳态仿真55-56
• 4.3.2 双涵到单涵转换56-60
• 4.3.3 单涵到双涵转换60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 总结与展望63-64
• 5.1 本文研究总结63
• 5.2 下一步工作展望63-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-69
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 吕忠,张津;变几何发动机性能数学模型[J];航空发动机;1995年03期

2 朱之丽,张津;涡扇发动机可变几何参数调节对性能影响的分析[J];航空动力学报;1994年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周文祥;航空发动机及控制系统建模与面向对象的仿真研究[D];南京航空航天大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 林雪平;变几何发动机稳态性能计算研究[D];西北工业大学;2004年

2 赵敏静;变循环发动机控制半物理仿真研究[D];北方工业大学;2008年

  本文关键词：变循环发动机建模及控制规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：362638