航空發(fā)動機污染排放引起的環(huán)境問題已經(jīng)引起人們越來越多的關(guān)注,由于發(fā)動機自身的特點,氮氧化物的排放比其他污染物的排放多,而且危害比較大。為了估算發(fā)動機在全航線中氮氧化物的排放量,本文研究了發(fā)動機模型、污染排放模型和飛機運動模型。首先,針對國內(nèi)國外關(guān)于航空發(fā)動機污染排放主要研究進展進行闡述,分別介紹了航空發(fā)動機污染排放研究的內(nèi)容和航空發(fā)動機污染排放的估算方法兩方面的內(nèi)容,并提出估算發(fā)動機全航線氮氧化物排放的思路。其次,本文研究了航空渦扇發(fā)動機部件級建模的方法和模型修正的方法。為了驗證氮氧化物排放計算的正確性,對發(fā)動機模型進行了修正,使發(fā)動機模型與有污染排放試驗數(shù)據(jù)的JT9D-7F發(fā)動機性能匹配。使用修正部件特性圖的方法匹配發(fā)動機試驗數(shù)據(jù),通過改變部件特性中流量和效率的系數(shù)來移動共同工作點的位置,以達到修正部件特性圖的目的。整個修正過程可以看做最優(yōu)問題,即求得部件特性中的流量和效率系數(shù),使發(fā)動機模型的誤差最小。最后使用粒子群算法對最優(yōu)問題求解。結(jié)果表明,基于粒子群算法的模型修正方法可以顯著提升模型的精度。接著,本文對發(fā)動機的污染排放模型進行了研究,分別使用直接法和間接法建立了氮氧化物排放模型... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

航空發(fā)動機污染排放對環(huán)境的影響

動機的慢車狀態(tài)產(chǎn)生，在飛機的整個航線中，發(fā)動機慢車狀態(tài)占了很小的時間。而氮氧化物對環(huán)境的影響最為嚴(yán)重。因此，這些標(biāo)準(zhǔn)的改變主要是提高了對氮氧化物排放的要求。ICAO根據(jù)發(fā)動機構(gòu)型和最大推力的不同，對污染排放有不同的標(biāo)準(zhǔn)。圖1.2顯示了最大推力大于89KN的渦扇發(fā)動機氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)相對于CAEP2的變化，可以看出CAEP8要求的氮氧化物排放量比初始的減少一半左右。圖 1.2 航空發(fā)動機污染排放對環(huán)境的影響因此，現(xiàn)在發(fā)動機的研制要在不斷提高發(fā)動機性能的同時，減少發(fā)動機的污染物，特別是氮氧化物的排放，以滿足日趨嚴(yán)格的試航要求。建立發(fā)動機污染排放模型可以估算發(fā)動機的污染排放量，預(yù)測發(fā)動機排放環(huán)境影響。計算整個航線污染排放量為降低航線污染排放奠定研究基礎(chǔ)。因此有必要建立能夠計算全航線污染排放的模型。

（1）熱力學(xué)的計算一般進行熱力學(xué)計算時假設(shè)氣體絕熱指數(shù)k都是定值，但是實際上絕熱指數(shù)k是與溫度以及流體的成分有關(guān)。如圖2.2a所示，在壓力和熵較低時，k=1.4時的T-s圖與實際比較相符，壓力大時誤差比較大。當(dāng)把絕熱指數(shù)k在1.31——1.39的范圍內(nèi)變化，并表示為T的函數(shù)時，兩條曲線基本重合，誤差很小，如圖2.2b所示。此外，氣體進入燃燒室前的成分是空氣，然后壓縮空氣在燃燒室內(nèi)與燃油發(fā)生反應(yīng)，其成分發(fā)生變化。氣體的絕熱指數(shù)k一定發(fā)生變化

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2975144