【摘要】：航空發(fā)動機模型和模擬仿真為航空發(fā)動機的性能分析評估以及發(fā)動機控制系統(tǒng)的研制帶來了諸多便利,論文以民用雙轉子分開排氣大涵道比渦扇發(fā)動機性能分析為基礎,針對典型的在役渦扇發(fā)動機CFM56-7B開展以下研究。首先對CFM56-7B發(fā)動機地面設計點用定比熱計算方法進行簡單地性能計算,推力與參考數據相吻合其誤差僅為0.358%,由于計算沒有考慮內涵空氣成分變化,所以燃油消耗率與參考值有一定誤差。再以該設計點的相關參數作為初猜值,利用部件級建模方法建立發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)及動態(tài)數學模型。然后根據任意工作點的流量平衡和功率平衡關系建立共同工作方程組,求出五個部件的壓比和高、低壓轉子的轉速,并通過性能計算得到該工作點下各部件進、出口參數,以及該工作點下推力和燃油消耗率等�；诖蠛辣葴u扇發(fā)動機穩(wěn)態(tài)模型,采用數值仿真方法,利用Gasturb軟件進行數值仿真得到其性能參數,針對風扇,高、低壓壓氣機,高、低壓渦輪等5個部件的效率變化對發(fā)動機性能的影響,進行詳細的參數敏感性分析。模擬發(fā)動機性能衰退過程中各部件的效率在逐步下降1%的情況,觀察性能參數與自變量的變化關系,除此之外,還考慮了4類引氣放氣在逐步增加1%引氣放氣量以及可調靜子葉片機角度開合±2°的情況下,對發(fā)動機性能的影響,結果與參考值對比基本吻合�；诖蠛辣葴u扇發(fā)動機的動態(tài)模型,在9s時間范圍內t=0.5s時進行燃油流量階躍增加1%的動態(tài)過程中,通過仿真計算并對比發(fā)動機在地面標準工況下和空中巡航工況下的動態(tài)特性曲線的變化情況和吻合程度,驗證了相似理論在發(fā)動機動態(tài)性能響應過程中的應用,并基于相似理論對發(fā)動機轉速的控制進行研究。還在不同轉速下利用MATLAB仿真得到NL、NH、T4、P3關于燃油流量的傳遞函數,為控制器設計等工作作鋪墊。
【學位授予單位】：中國民用航空飛行學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V235.13
【圖文】：

圖 2.1 民用大涵道比分開排氣渦扇發(fā)動機示意圖航空發(fā)動機性能的研究，計算機仿真技術是一個很有效的途徑，通過建模航空發(fā)動機的方式，替代部分真實發(fā)動機的試驗研究，對航空發(fā)動機性能分析以提高研制效率，降低反復試驗的成本，縮短傳統(tǒng)發(fā)動機研

民用大涵道比渦扇發(fā)動機結構簡圖

發(fā)動機各模塊構架圖

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張晨東;唐慶如;趙軍;包正_";;GE90大涵道比渦扇發(fā)動機動態(tài)性能研究[J];西安航空學院學報;2018年01期

2 趙軍;付堯明;唐慶如;陳淑仙;;雙轉子渦噴發(fā)動機氣動性能優(yōu)化控制研究[J];計算機測量與控制;2017年07期

3 趙軍;付堯明;賴安卿;;民航大涵道比渦扇發(fā)動機總體性能參數敏感性分析[J];計算機測量與控制;2016年04期

4 朱劍英;;研發(fā)航空制造的先進理念與創(chuàng)新技術[J];機械制造與自動化;2016年02期

5 張璐晶;;中國航空工業(yè)集團董事長林左鳴談中國制造2025:國產航空發(fā)動機,差錢也要干[J];中國經濟周刊;2015年18期

6 茍學中;周文祥;黃金泉;;變循環(huán)發(fā)動機部件級建模技術[J];航空動力學報;2013年01期

7 張書剛;郭迎清;陸軍;;基于GasTurb/MATLAB的航空發(fā)動機部件級模型研究[J];航空動力學報;2012年12期

8 李冬;王永華;閻青欽;趙凱;;基于非線性約束模型的發(fā)動機部件性能衰退研究[J];海軍航空工程學院學報;2012年03期

9 李業(yè)波;李秋紅;黃向華;趙永平;;航空發(fā)動機性能退化緩解控制技術[J];航空動力學報;2012年04期

10 王永華;李冬;;基于云粒子群算法的航空發(fā)動機性能衰退模型研究[J];燃氣渦輪試驗與研究;2012年01期

相關博士學位論文 前3條

1 吳斌;進口畸變下的航空發(fā)動機穩(wěn)定性控制研究[D];南京航空航天大學;2015年

2 黃偉;航空發(fā)動機高穩(wěn)定性控制及其在加速控制中的應用[D];南京航空航天大學;2013年

3 周文祥;航空發(fā)動機及控制系統(tǒng)建模與面向對象的仿真研究[D];南京航空航天大學;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 喬坤;渦扇發(fā)動機控制系統(tǒng)傳感器信號重構方法研究[D];南京航空航天大學;2015年

2 郭峰;某改進微型渦噴發(fā)動機總體氣動熱力分析及擴壓器設計[D];南京航空航天大學;2013年

3 葛海;大涵道比渦輪風扇發(fā)動機建模技術研究[D];南京航空航天大學;2013年

4 潘旭;某新型雙燃燒室渦軸發(fā)動機總體性能研究[D];南京航空航天大學;2008年

5 翟高蘭;航空發(fā)動機非線性參數估計方法研究[D];南京航空航天大學;2008年

6 徐魯兵;面向對象的航空發(fā)動機性能仿真系統(tǒng)設計與實現[D];西北工業(yè)大學;2007年

7 馮海峰;航空渦軸發(fā)動機數學建模方法與控制規(guī)律研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

8 王鑫;航空發(fā)動機數學模型與控制規(guī)律研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

9 傅強;智能PID控制器在航空發(fā)動機控制中的應用研究[D];西北工業(yè)大學;2005年

10 李家瑞;航空發(fā)動機建模技術研究[D];南京航空航天大學;2005年

本文編號：2805226