【摘要】：微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)是微型無人偵察機(jī)、微小型制導(dǎo)彈藥等飛行器的動(dòng)力裝置,其性能參數(shù)直接決定了飛行器的性能。目前,隨著這些飛行器的性能朝著續(xù)航能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性高、隱身性好以及尺寸微型化等方面的發(fā)展,對(duì)微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸以及推重比提出了更高的要求。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)辨識(shí)的過程就是要找到發(fā)動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)熱力學(xué)參數(shù)和尺寸參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的影響規(guī)律。為了設(shè)計(jì)出尺寸小、推重比大的微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),本文對(duì)微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)點(diǎn)的辨識(shí)與表征。首先,對(duì)微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件壓氣機(jī)和渦輪機(jī)進(jìn)行了氣動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);其次,對(duì)壓氣機(jī)和渦輪機(jī)進(jìn)行了流體動(dòng)力學(xué)仿真分析,并將分析的結(jié)果作為設(shè)計(jì)點(diǎn)辨識(shí)與表征的樣本庫;然后,對(duì)壓氣機(jī)的關(guān)鍵零件離心葉輪和渦輪機(jī)的關(guān)鍵零件向心渦輪分別設(shè)計(jì)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識(shí)模型,并通過Matlab中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明:針對(duì)離心葉輪和向心渦輪分別設(shè)計(jì)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型能夠?qū)﹄x心葉輪和向心渦輪進(jìn)行設(shè)計(jì)點(diǎn)辨識(shí)與表征。最后,設(shè)計(jì)了微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái),并用該實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)葉片入射角為60°、出口后彎角為45°的離心葉輪和氣流進(jìn)口角為60°、氣流出口角為-30°的向心渦輪進(jìn)行了進(jìn)出口壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得的離心葉輪和向心渦輪進(jìn)出口壓力比與通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型預(yù)測(cè)的壓力比的差值在誤差允許的范圍內(nèi)符合要求。從而驗(yàn)證了該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型的準(zhǔn)確性。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TJ410.3;V235.11
【圖文】：

第2章 微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)2.1 微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的組成原理微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)主要由五大部件組成：進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪機(jī)及尾噴管。微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程：首先，空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入到離心壓氣機(jī)中，壓氣機(jī)在渦輪的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)空氣進(jìn)行壓縮，提高空氣的壓力；其次，高壓氣體經(jīng)擴(kuò)壓器進(jìn)入到燃燒室中，并與供油管中的燃油在燃燒室內(nèi)混合、燃燒，將燃料燃燒產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的內(nèi)能和氣體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，形成高溫高壓燃?xì)�；然后，高溫高壓氣體經(jīng)渦輪機(jī)的導(dǎo)流葉片進(jìn)入到渦輪機(jī)中，并在其中膨脹對(duì)渦輪葉片做功，將氣體熱能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換為渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，推動(dòng)渦輪以及同軸連接的壓氣機(jī)一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；最后，燃?xì)饫^續(xù)在尾噴管內(nèi)膨脹，并以高速氣流噴出，從而產(chǎn)生推力[23]。

圖 2.2 軸流式壓氣機(jī)示意圖機(jī)主要包括一個(gè)固定機(jī)匣（里面裝有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，與空多靜止的擴(kuò)散通道（空氣在其中減速，靜壓上升）。后面是氣機(jī)中包含擴(kuò)散通道的部分稱為擴(kuò)壓器[24]。圖 2.3 是一臺(tái)器可為單面或雙面，如圖 2.3 a）和圖 2.3 b）所示。

圖 2.2 軸流式壓氣機(jī)示意圖離心壓氣機(jī)主要包括一個(gè)固定機(jī)匣（里面裝有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，與空氣產(chǎn)生高對(duì)運(yùn)動(dòng)）和很多靜止的擴(kuò)散通道（空氣在其中減速，靜壓上升）。后面是一個(gè)擴(kuò)壓過程，所以壓氣機(jī)中包含擴(kuò)散通道的部分稱為擴(kuò)壓器[24]。圖 2.3 是一臺(tái)離心壓氣示意圖。擴(kuò)壓器可為單面或雙面，如圖 2.3 a）和圖 2.3 b）所示。

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本文編號(hào)：2759596