TBCC組合發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模型的結(jié)構(gòu)化建模及性能分析
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 08:29
TBCC組合發(fā)動(dòng)機(jī)具有能夠0速度啟動(dòng)、寬速域工作、能夠多次使用等諸多優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)大量單位都對(duì)組合發(fā)動(dòng)機(jī)開展了研究,而對(duì)TBCC組合發(fā)動(dòng)機(jī)的研究中利用模型仿真是一種有效的手段。本文通過建立TBCC組合發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)化模型對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的馬赫數(shù)工作上限和并聯(lián)式TBCC組合發(fā)動(dòng)機(jī)雙通道共同工作時(shí)的性能變化規(guī)律進(jìn)行了研究。根據(jù)本文研究需求分析了各國的TBCC組合發(fā)動(dòng)機(jī)仿真現(xiàn)狀,并且搭建了適用于TBCC組合發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)化模型,該結(jié)構(gòu)化模型由部件法搭建,各模塊高度集成具有較好的可拓展性。對(duì)于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)采用流量法進(jìn)行搭建,穩(wěn)態(tài)求解利用牛頓-拉夫森迭代求解。對(duì)于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)分別建立了亞燃/超燃兩種燃燒模態(tài)。通過進(jìn)氣道的開度分配流量建立成組合發(fā)動(dòng)機(jī)模型。使用搭建的結(jié)構(gòu)化模型分別建立了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)模型,對(duì)渦輪模態(tài)和沖壓模態(tài)的變當(dāng)量比和進(jìn)氣道開度的性能分析,并且確定合適的渦輪模態(tài)加力燃燒室喉道面積和加力燃燒室總溫。利用得到的結(jié)構(gòu)化模型建立雙轉(zhuǎn)子的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)模型,并且對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的最高工作馬赫數(shù)進(jìn)行研究。主要通過改變?nèi)紵覝囟、變幾何調(diào)節(jié)和葉片導(dǎo)向器調(diào)節(jié)等對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作馬赫數(shù)進(jìn)行研究。通過建立...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外組合發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外組合發(fā)動(dòng)機(jī)建模研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
第2章 組合發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓部分結(jié)構(gòu)化模型建立及性能分析
2.1 引言
2.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)化模型的基本假設(shè)
2.3 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)化模型的框架和參數(shù)傳遞研究
2.3.1 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)模型計(jì)算流程研究
2.3.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)各部件模型參數(shù)傳遞研究
2.4 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)各部件模型具體搭建研究
2.4.1 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道模型搭建研究
2.4.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)隔離段模型搭建研究
2.4.3 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室模型搭建研究
2.4.4 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管模型搭建研究
2.5 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能參數(shù)分析
2.5.1 飛行軌跡和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)幾何尺寸選擇
2.5.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能參數(shù)研究
2.6 本章小結(jié)
第3章 組合發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪部分模型建立及性能分析
3.1 引言
3.2 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)化模型建模基礎(chǔ)和基本假設(shè)
3.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)各模型封裝研究
3.3.1 壓氣機(jī)模型封裝研究
3.3.2 渦輪燃燒室模型封裝研究
3.3.3 渦輪模型封裝研究
3.3.4 分流器模型封裝研究
3.3.5 混合器模型封裝研究
3.3.6 尾噴管模型封裝研究
3.3.7 轉(zhuǎn)子軸模型封裝研究
3.3.8 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)求解器封裝研究
3.4 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能參數(shù)分析
3.4.1 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性選取和飛行軌跡選擇
3.4.2 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作馬赫數(shù)影響因素研究
4.1 引言
4.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)變馬赫數(shù)工作特性研究
4.3 渦輪前溫度對(duì)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.4 幾何調(diào)節(jié)對(duì)最高工作馬赫數(shù)的影響研究
4.4.1 尾噴管面積對(duì)最高工作馬赫數(shù)的影響研究
4.4.2 混合器面積比對(duì)最高工作馬赫數(shù)的影響研究
4.5 葉片導(dǎo)向器調(diào)節(jié)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.5.1 壓氣機(jī)導(dǎo)向器調(diào)節(jié)對(duì)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.5.2 渦輪導(dǎo)向器調(diào)節(jié)對(duì)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.6 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作馬赫數(shù)影響因素總結(jié)
4.7 本章小結(jié)
第5章 組合發(fā)動(dòng)機(jī)雙通道共同工作時(shí)性能優(yōu)化分析
5.1 引言
5.2 渦輪和沖壓?jiǎn)瓮ǖ佬阅芊治?br> 5.2.1 渦輪和沖壓?jiǎn)瓮ǖ佬阅茈S馬赫數(shù)變化規(guī)律研究
5.2.2 渦輪和沖壓?jiǎn)瓮ǖ佬阅茈S進(jìn)氣道開度變化規(guī)律研究
5.3 組合發(fā)動(dòng)機(jī)雙通道共同工作下的性能分析
5.3.1 組合發(fā)動(dòng)機(jī)油氣比限制下的進(jìn)氣道開度優(yōu)化分析
5.3.2 組合發(fā)動(dòng)機(jī)最大推力約束下的燃油分配研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]T-MATS模塊在航空發(fā)動(dòng)機(jī)仿真中的應(yīng)用研究[J]. 張晨陽. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(07)
[2]面向適航的航空發(fā)動(dòng)機(jī)非線性氣動(dòng)熱力建模方法綜述[J]. 張曙光,魏志遠(yuǎn),夏雙枝. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]Ma4一級(jí)內(nèi)并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換性能分析[J]. 張明陽,王占學(xué),劉增文,張曉博. 推進(jìn)技術(shù). 2017(02)
[4]日本TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展[J]. 耿苗,薛永廣. 飛航導(dǎo)彈. 2013(09)
[5]國外TBCC組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)方案及發(fā)展淺析[J]. 劉趙云. 飛航導(dǎo)彈. 2013(07)
[6]基于GasTurb/MATLAB的航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件級(jí)模型研究[J]. 張書剛,郭迎清,陸軍. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2012(12)
[7]基于流量法的齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)建模[J]. 童萬軍,唐世建. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]組合發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)進(jìn)氣道氣動(dòng)性能[J]. 嚴(yán)紅明,鐘兢軍,楊凌,韓吉昂. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2011(02)
[9]航空發(fā)動(dòng)機(jī)組態(tài)建模技術(shù)研究[J]. 陶金偉,黃金泉,周文祥. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2010(10)
[10]TBCC進(jìn)氣道研究現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張華軍,郭榮偉,李博. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)特性分析及其與飛機(jī)一體化設(shè)計(jì)研究[D]. 周紅.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)建模與面向?qū)ο蟮姆抡嫜芯縖D]. 周文祥.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]外并聯(lián)型TBCC進(jìn)氣道模態(tài)轉(zhuǎn)換特性研究[D]. 曹石彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)的建模與過渡段性能優(yōu)化[D]. 趙鈺琦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)建模及控制規(guī)律研究[D]. 茍學(xué)中.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]面向控制的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)一維建模研究[D]. 曹瑞峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]TBCC推進(jìn)系統(tǒng)總體性能建模與工作特性分析[D]. 李龍.南京航空航天大學(xué) 2008
[6]渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)部件設(shè)計(jì)方法及內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值研究[D]. 汪維娜.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3642351
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外組合發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外組合發(fā)動(dòng)機(jī)建模研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作
第2章 組合發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓部分結(jié)構(gòu)化模型建立及性能分析
2.1 引言
2.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)化模型的基本假設(shè)
2.3 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)化模型的框架和參數(shù)傳遞研究
2.3.1 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)模型計(jì)算流程研究
2.3.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)各部件模型參數(shù)傳遞研究
2.4 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)各部件模型具體搭建研究
2.4.1 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道模型搭建研究
2.4.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)隔離段模型搭建研究
2.4.3 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室模型搭建研究
2.4.4 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管模型搭建研究
2.5 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能參數(shù)分析
2.5.1 飛行軌跡和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)幾何尺寸選擇
2.5.2 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能參數(shù)研究
2.6 本章小結(jié)
第3章 組合發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪部分模型建立及性能分析
3.1 引言
3.2 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)化模型建模基礎(chǔ)和基本假設(shè)
3.3 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)各模型封裝研究
3.3.1 壓氣機(jī)模型封裝研究
3.3.2 渦輪燃燒室模型封裝研究
3.3.3 渦輪模型封裝研究
3.3.4 分流器模型封裝研究
3.3.5 混合器模型封裝研究
3.3.6 尾噴管模型封裝研究
3.3.7 轉(zhuǎn)子軸模型封裝研究
3.3.8 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)求解器封裝研究
3.4 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能參數(shù)分析
3.4.1 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特性選取和飛行軌跡選擇
3.4.2 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)變工況性能仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作馬赫數(shù)影響因素研究
4.1 引言
4.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)變馬赫數(shù)工作特性研究
4.3 渦輪前溫度對(duì)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.4 幾何調(diào)節(jié)對(duì)最高工作馬赫數(shù)的影響研究
4.4.1 尾噴管面積對(duì)最高工作馬赫數(shù)的影響研究
4.4.2 混合器面積比對(duì)最高工作馬赫數(shù)的影響研究
4.5 葉片導(dǎo)向器調(diào)節(jié)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.5.1 壓氣機(jī)導(dǎo)向器調(diào)節(jié)對(duì)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.5.2 渦輪導(dǎo)向器調(diào)節(jié)對(duì)最高工作馬赫數(shù)影響研究
4.6 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)最高工作馬赫數(shù)影響因素總結(jié)
4.7 本章小結(jié)
第5章 組合發(fā)動(dòng)機(jī)雙通道共同工作時(shí)性能優(yōu)化分析
5.1 引言
5.2 渦輪和沖壓?jiǎn)瓮ǖ佬阅芊治?br> 5.2.1 渦輪和沖壓?jiǎn)瓮ǖ佬阅茈S馬赫數(shù)變化規(guī)律研究
5.2.2 渦輪和沖壓?jiǎn)瓮ǖ佬阅茈S進(jìn)氣道開度變化規(guī)律研究
5.3 組合發(fā)動(dòng)機(jī)雙通道共同工作下的性能分析
5.3.1 組合發(fā)動(dòng)機(jī)油氣比限制下的進(jìn)氣道開度優(yōu)化分析
5.3.2 組合發(fā)動(dòng)機(jī)最大推力約束下的燃油分配研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]T-MATS模塊在航空發(fā)動(dòng)機(jī)仿真中的應(yīng)用研究[J]. 張晨陽. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(07)
[2]面向適航的航空發(fā)動(dòng)機(jī)非線性氣動(dòng)熱力建模方法綜述[J]. 張曙光,魏志遠(yuǎn),夏雙枝. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]Ma4一級(jí)內(nèi)并聯(lián)式TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換性能分析[J]. 張明陽,王占學(xué),劉增文,張曉博. 推進(jìn)技術(shù). 2017(02)
[4]日本TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展[J]. 耿苗,薛永廣. 飛航導(dǎo)彈. 2013(09)
[5]國外TBCC組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)方案及發(fā)展淺析[J]. 劉趙云. 飛航導(dǎo)彈. 2013(07)
[6]基于GasTurb/MATLAB的航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件級(jí)模型研究[J]. 張書剛,郭迎清,陸軍. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2012(12)
[7]基于流量法的齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)建模[J]. 童萬軍,唐世建. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2011(06)
[8]組合發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)進(jìn)氣道氣動(dòng)性能[J]. 嚴(yán)紅明,鐘兢軍,楊凌,韓吉昂. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2011(02)
[9]航空發(fā)動(dòng)機(jī)組態(tài)建模技術(shù)研究[J]. 陶金偉,黃金泉,周文祥. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2010(10)
[10]TBCC進(jìn)氣道研究現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張華軍,郭榮偉,李博. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
博士論文
[1]變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)特性分析及其與飛機(jī)一體化設(shè)計(jì)研究[D]. 周紅.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)建模與面向?qū)ο蟮姆抡嫜芯縖D]. 周文祥.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]外并聯(lián)型TBCC進(jìn)氣道模態(tài)轉(zhuǎn)換特性研究[D]. 曹石彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)的建模與過渡段性能優(yōu)化[D]. 趙鈺琦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)建模及控制規(guī)律研究[D]. 茍學(xué)中.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]面向控制的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)一維建模研究[D]. 曹瑞峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]TBCC推進(jìn)系統(tǒng)總體性能建模與工作特性分析[D]. 李龍.南京航空航天大學(xué) 2008
[6]渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)部件設(shè)計(jì)方法及內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值研究[D]. 汪維娜.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3642351
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3642351.html
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