本文關(guān)鍵詞：某型燃?xì)廨啓C(jī)建模及控制規(guī)律研究

  更多相關(guān)文章： 燃?xì)廨啓C(jī) 部件建模 性能計(jì)算 指數(shù)改進(jìn)外推法 燃油控制規(guī)律

【摘要】：燃?xì)廨啓C(jī)研制中存在技術(shù)難度大、周期長(zhǎng)及成本高等問題,這些問題已阻礙燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的發(fā)展,因此探索低成本短周期研制出燃?xì)廨啓C(jī)的方法已成為科研部門不得不面對(duì)的問題。根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),借助數(shù)學(xué)方法建立燃?xì)廨啓C(jī)工作過程的性能計(jì)算模型,通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算獲得各條件或各工況下燃?xì)廨啓C(jī)各截面壓力、流量及溫度等性能；通過數(shù)學(xué)模型分析燃油量和負(fù)載對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)性能影響等,將為降低燃?xì)廨啓C(jī)研制成本、縮短研發(fā)周期、減少技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等方面開辟了新的思路。本文通過對(duì)4MW燃?xì)廨啓C(jī)工作原理、用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析,建立了壓氣機(jī)、燃燒室、燃?xì)鉁u輪、動(dòng)力渦輪、起動(dòng)電機(jī)及轉(zhuǎn)子等部件模塊,針對(duì)低轉(zhuǎn)速下壓氣機(jī)特性獲取難問題,提出了一種基于相似原理外推特性的指數(shù)改進(jìn)方法,通過該方法獲得了4MW燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)低轉(zhuǎn)速特性,構(gòu)建了4MW燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)模型,重點(diǎn)考察了不同負(fù)載或起動(dòng)機(jī)功率對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)各截面壓力、流量及溫度等性能的影響,為4MW燃?xì)廨啓C(jī)燃油控制規(guī)律設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容如下：1.在探討4MW燃?xì)廨啓C(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮到燃?xì)廨啓C(jī)部件數(shù)學(xué)模塊的可擴(kuò)展性和通用性,采用部件建模方法建立了4MW燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)模塊、燃燒室模塊、燃?xì)鉁u輪模塊、動(dòng)力渦輪模塊、燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子模塊、動(dòng)力渦輪軸轉(zhuǎn)子模塊及容積模塊,構(gòu)建了4MW燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)學(xué)模型,通過壓氣機(jī)、燃?xì)鉁u輪、動(dòng)力渦輪共同工作線、燃?xì)鉁u輪前溫度及燃?xì)廨啓C(jī)出口溫度仿真計(jì)算結(jié)果與GasTurb計(jì)算結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了4MW燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。2.針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)低轉(zhuǎn)速特性獲取難的問題,根據(jù)相似原理應(yīng)用條件及壓氣機(jī)低轉(zhuǎn)速工況特點(diǎn),提出了一種基于相似原理外推特性的指數(shù)改進(jìn)方法,通過遺傳算法獲取最優(yōu)指數(shù),擬合出4MW燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)低轉(zhuǎn)速特性,并基于該特性構(gòu)建了4MW燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)模型。3.在擁有4MW燃?xì)廨啓C(jī)部件模塊基礎(chǔ)上,根據(jù)試驗(yàn)方法獲得特性所構(gòu)建的4MW燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)學(xué)模型重點(diǎn)考察了不同負(fù)載對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速、動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速、燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率影響,以及燃?xì)廨啓C(jī)各部件進(jìn)出口溫度和流量的變化；根據(jù)外推方法獲得特性所構(gòu)建的4MW燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)模型考察了不同起動(dòng)機(jī)功率對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速、燃?xì)鉁u輪后溫度及燃?xì)廨啓C(jī)出口溫度的影響�？疾旖Y(jié)果表明：不同負(fù)載對(duì)燃?xì)鉁u輪前溫度、燃?xì)鉁u輪出口溫度、動(dòng)力渦輪出口溫度以及燃機(jī)輸出功率影響較大,對(duì)其他總體性能與部件性能影響較��；保持燃油規(guī)律一致且隨時(shí)間均勻增加前提條件下,在起動(dòng)機(jī)帶轉(zhuǎn)過程中,起動(dòng)機(jī)功率更大的燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速變化更快,但燃?xì)鉁u輪后溫度和燃?xì)廨啓C(jī)出口溫度更低。4.鑒于燃油控制規(guī)律對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)性能的重要影響,在分析4MW燃?xì)廨啓C(jī)燃油控制系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上,基于轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制及多通道低選控制原則構(gòu)建了由起動(dòng)控制、停機(jī)控制、燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速控制、動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速控制、溫度控制及加速度控制等組成的4MW燃?xì)廨啓C(jī)燃油控制系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)廨啓C(jī) 部件建模 性能計(jì)算 指數(shù)改進(jìn)外推法 燃油控制規(guī)律
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK473
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 符號(hào)表15-16
• 第1章 緒論16-30
• 1.1 研究背景及意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)17-21
• 1.3 燃?xì)廨啓C(jī)建模研究發(fā)展概況21-27
• 1.3.1 燃?xì)廨啓C(jī)部件特性獲取方法研究21-23
• 1.3.2 燃?xì)廨啓C(jī)建模方法研究23-25
• 1.3.3 燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)研究25-27
• 1.4 課題來源27-28
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容28-30
• 第2章 燃?xì)廨啓C(jī)部件建模方法30-47
• 2.1 引言30
• 2.2 燃?xì)廨啓C(jī)部件建模的基礎(chǔ)30-35
• 2.2.1 建模假設(shè)30-31
• 2.2.2 工質(zhì)熱力性質(zhì)計(jì)算方法31-33
• 2.2.3 容積建模方法介紹33-34
• 2.2.4 Matlab/Simulink簡(jiǎn)介34-35
• 2.3 部件特性計(jì)算35-43
• 2.3.1 進(jìn)氣道35-36
• 2.3.2 壓氣機(jī)36-38
• 2.3.3 燃燒室38-39
• 3.3.4 燃?xì)鉁u輪39-41
• 2.3.5 動(dòng)力渦輪41-43
• 2.4 模型求解方法43-46
• 2.4.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)方程43
• 2.4.2 容積動(dòng)力學(xué)方程43-44
• 2.4.3 共同工作條件44-45
• 2.4.4 非迭代實(shí)時(shí)模型求解45-46
• 2.5 本章小結(jié)46-47
• 第3章 4MW燃?xì)廨啓C(jī)部件模型及性能計(jì)算47-70
• 3.1 引言47
• 3.2 Simulink部件性能計(jì)算的實(shí)現(xiàn)47-56
• 3.2.1 進(jìn)氣道模塊47-48
• 3.2.2 壓氣機(jī)模塊48-49
• 3.2.3 燃燒室模塊49-50
• 3.2.4 燃?xì)鉁u輪模塊50-53
• 3.2.5 動(dòng)力渦輪模塊53-55
• 3.2.6 轉(zhuǎn)子模塊55
• 3.2.7 容積模塊55-56
• 3.3 模型的構(gòu)建與仿真流程56-59
• 3.3.1 整機(jī)模型的建立56-57
• 3.3.2 模型仿真計(jì)算流程圖57-59
• 3.4 模型驗(yàn)證59-61
• 3.5 負(fù)載對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)性能影響分析61-69
• 3.5.1 整機(jī)性能計(jì)算63-64
• 3.5.2 壓氣機(jī)性能計(jì)算64-65
• 3.5.3 燃?xì)鉁u輪性能計(jì)算65-68
• 3.5.4 動(dòng)力渦輪性能計(jì)算68-69
• 3.6 本章小結(jié)69-70
• 第4章 低轉(zhuǎn)速特性外推及起動(dòng)性能計(jì)算70-88
• 4.1 引言70
• 4.2 燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過程70-72
• 4.3 低轉(zhuǎn)速部件外推72-81
• 4.3.1 壓氣機(jī)低轉(zhuǎn)速外推72-80
• 4.3.2 燃?xì)鉁u輪低轉(zhuǎn)速特性計(jì)算80-81
• 4.3.3 動(dòng)力渦輪低轉(zhuǎn)速特性計(jì)算81
• 4.4 起動(dòng)建模81-84
• 4.4.1 起動(dòng)電機(jī)模型81
• 4.4.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)81-82
• 4.4.3 起動(dòng)部件模型的建立82-84
• 4.5 起動(dòng)性能計(jì)算及影響分析84-87
• 4.6 本章小結(jié)87-88
• 第5章 燃油控制規(guī)律研究88-98
• 5.1 引言88
• 5.2 燃油控制系統(tǒng)原理88-90
• 5.3 燃油控制規(guī)律設(shè)計(jì)90-93
• 5.4 主控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)93-97
• 5.5 本章小結(jié)97-98
• 第6章 結(jié)論與展望98-100
• 6.1 結(jié)論98-99
• 6.2 展望99-100
• 參考文獻(xiàn)100-104
• 碩士期間研究成果104-105
• 致謝105

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姜彩虹;;航空發(fā)動(dòng)機(jī)雙余度控制規(guī)律設(shè)計(jì)方法[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2011年10期

2 王立新;;飛機(jī)非線性增穩(wěn)控制規(guī)律設(shè)計(jì)[J];飛行力學(xué);1990年04期

3 王克宏;唐世建;;航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制規(guī)律數(shù)值分析驗(yàn)證[J];燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究;2009年04期

4 汪小澄,謝建君,李華,方強(qiáng);大滯后對(duì)象的仿人控制規(guī)律研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2001年02期

5 曹惠玲;賈超;;基于QAR的民航發(fā)動(dòng)機(jī)燃油流量控制規(guī)律研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年13期

6 于在洋;飛機(jī)進(jìn)氣道控制系統(tǒng)控制規(guī)律的靈活性及其設(shè)定[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);1997年04期

7 曲東才;林志剛;盧建華;;飛機(jī)均衡式自動(dòng)駕駛儀控制規(guī)律設(shè)計(jì)及仿真[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào);2014年01期

8 陳玉春;梁振欣;陳湘;屠秋野;商旭升;;固體推進(jìn)劑吸氣式渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)控制規(guī)律與特性[J];推進(jìn)技術(shù);2009年03期

9 柳世考,李剛,李宏利,廖廣建;一種謹(jǐn)慎控制器控制規(guī)律的求取[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

10 于達(dá)仁,楊永濱,毛志偉,陳國(guó)才;復(fù)雜快關(guān)控制規(guī)律在 DEH 系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)[J];汽輪機(jī)技術(shù);1997年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 徐剛;曹廣忠;;航空發(fā)動(dòng)機(jī)多變量魯棒簡(jiǎn)化控制算法[A];全國(guó)第十四屆計(jì)算機(jī)科學(xué)及其在儀器儀表中的應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2001年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李枚媛;某型燃?xì)廨啓C(jī)建模及控制規(guī)律研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所);2016年

2 王鑫;航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型與控制規(guī)律研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

3 秦琦峰;航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的建模仿真及控制器開發(fā)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：555262