空氣渦輪火箭發(fā)動機(ATR)具有飛行包線寬廣,比沖、比推較高,自啟動性能好的優(yōu)點,因而被視為未來臨近空間飛行器的合適動力裝置。為了能夠快速、準確地模擬ATR發(fā)動機加速過程,從而改善ATR發(fā)動機加速性能、并實現(xiàn)其動態(tài)過程調控、控制系統(tǒng)設計整定,本文對ATR發(fā)動機加速過程建模仿真展開了研究,主要研究內容如下:首先建立了ATR發(fā)動機內部進氣道、壓氣機、燃氣發(fā)生器、渦輪、燃燒室、尾噴管等部件性能計算模型,模型中考慮了工質變比熱過程,使用基于吉布斯最小自由能理論的化學平衡方法計算燃氣發(fā)生器和燃燒室內燃燒產(chǎn)物,應用容積法搭建了ATR發(fā)動機加速模型,對模型應用的閉環(huán)PI控制器控制參數(shù)進行了分析和優(yōu)化。結果表明,該模型能夠無迭代地模擬ATR發(fā)動機加速過程,實現(xiàn)了快速準確地獲取發(fā)動機加速性能;同時當各部件特性給定時,模型加速性能僅受PI控制器控制參數(shù)K_p和K_i影響。過大的K_p、K_i會使得加速初期發(fā)動機轉速快速提高;但壓氣機工作點也會逼近喘振邊界,令壓氣機更易喘振;轉速超調量也會增大,轉速的反復震蕩使得發(fā)動機具有較差的...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

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圖1.1ATR發(fā)動機工作原理

空間持續(xù)工作的能力，能在高空高速巡航。而現(xiàn)有的沖壓發(fā)動機、火箭發(fā)動機、燃氣渦輪發(fā)動機都不能完全滿足上述需求，因此必須開發(fā)一種更加優(yōu)秀高效的推進系統(tǒng)。空氣渦輪火箭發(fā)動機（AirTurboRocket，簡稱ATR）是一種吸氣式的組合循環(huán)發(fā)動機，其基本工作原理如圖1.1所示：在燃氣發(fā)生....

圖1.2GasTurb建模界面

空氣渦輪火箭發(fā)動機富燃工質物性簡化建模及加速過程仿真研究4解發(fā)動機一階非線性常微分方程組的方法供用戶選用：二階龍格-庫塔方法、四階龍格-庫塔方法、Adams預測-校正方法和Gear方法。自1975年起，美國海軍與NASALewis研究中心合作開發(fā)了可計算多種構型發(fā)動機性能的NNE....

圖1.3GSP建模界面

空氣渦輪火箭發(fā)動機富燃工質物性簡化建模及加速過程仿真研究4解發(fā)動機一階非線性常微分方程組的方法供用戶選用：二階龍格-庫塔方法、四階龍格-庫塔方法、Adams預測-校正方法和Gear方法。自1975年起，美國海軍與NASALewis研究中心合作開發(fā)了可計算多種構型發(fā)動機性能的NNE....

圖1.4單軸燃氣輪機性能計算模型

第1章引言92006年S.M.Camporeale等[48]利用Matlab-Simulink環(huán)境中的RealTimeWorkshop工具箱建立了基于容積效應的燃氣輪機實時模型，其結構如圖1.4：圖1.4單軸燃氣輪機性能計算模型Figure1.4Simplifiedschemeo....

本文編號：3928947