本文關(guān)鍵詞：雙壓縮機制作用下空氣渦輪沖壓發(fā)動機非線性行為分析

  更多相關(guān)文章： 阻塞機制 激波 壓縮系統(tǒng) 非線性行為 模態(tài)轉(zhuǎn)換

【摘要】：空氣渦輪沖壓發(fā)動機(ATR)是一種組合推進系統(tǒng)。以其良好的性能和應(yīng)用潛力,成為國外研究的熱點。不同于沖壓發(fā)動機,空氣來流經(jīng)過進氣道的激波壓縮后,還會經(jīng)過壓氣機進一步壓縮。驅(qū)動渦輪的工質(zhì)是燃氣發(fā)生器產(chǎn)生的富燃燃氣或在換熱器中吸熱后的燃料。進氣道不起動和模態(tài)轉(zhuǎn)換一直是沖壓發(fā)動機研究的重要內(nèi)容。由于ATR發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的引入,使得燃燒室—進氣道的相互作用以及發(fā)動機工作模態(tài)的轉(zhuǎn)換方式發(fā)生改變。為此,本文建立數(shù)學(xué)模型,對多壓縮機制耦合作用下ATR發(fā)動機的非線性行為進行分析。首先,構(gòu)建ATR發(fā)動機非設(shè)計點穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型。所設(shè)計的發(fā)動機不采用任何控制手段,給定飛行條件和燃料流量作為自變量,利用尾噴管阻塞機制、渦輪—壓氣機匹配模型等,確定此時發(fā)動機內(nèi)部參數(shù)和壓縮系統(tǒng)的工作狀態(tài)。利用調(diào)試好的穩(wěn)態(tài)模型,計算一定工況下發(fā)動機壓縮系統(tǒng)的工作狀態(tài)隨燃料流量的變化情況。得到進氣道工作模態(tài)轉(zhuǎn)換方式的一般性結(jié)論。對不同工況下發(fā)動機的工作狀態(tài)進行仿真,分析飛行條件和尾噴管喉道面積對發(fā)動機工作特性的影響。并得到低空高馬赫數(shù)條件下,壓氣機工作不明顯,發(fā)動機的特殊非線性現(xiàn)象。最后,立足于發(fā)動機的實際工作過程,以發(fā)動機設(shè)計點飛行條件所在的等動壓線作為飛行軌跡。對發(fā)動機沿等動壓線飛行時的工作特性進行仿真分析。得到在燃料流量供給范圍內(nèi),進氣道的工作模態(tài)轉(zhuǎn)換和整個過程中壓縮系統(tǒng)工作狀態(tài)的變化情況。對不同的進氣道工作模態(tài)轉(zhuǎn)換方式進行分類,不同的飛行區(qū)域?qū)?yīng)了不同的模態(tài)轉(zhuǎn)換方式。這為ATR發(fā)動機控制系統(tǒng)的引入和提高工作穩(wěn)定性提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：阻塞機制 激波 壓縮系統(tǒng) 非線性行為 模態(tài)轉(zhuǎn)換
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V235.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題的背景與來源8-9
• 1.2 研究的目的和意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外在相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與展望10-14
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.3 國內(nèi)外文獻綜述簡析與展望13-14
• 1.4 本文主要研究工作14-16
• 第2章 空氣渦輪沖壓發(fā)動機零維數(shù)學(xué)模型16-30
• 2.1 預(yù)冷式ATR發(fā)動機工作過程分析16-17
• 2.2 建模思路17-18
• 2.3 穩(wěn)態(tài)模型構(gòu)建18-27
• 2.3.1 來流條件確定18-19
• 2.3.2 尾噴管建模19-20
• 2.3.3 燃燒室建模20-21
• 2.3.4 渦輪—壓氣機匹配建模21-25
• 2.3.5 預(yù)冷器建模25-26
• 2.3.6 進氣道建模26-27
• 2.4 數(shù)學(xué)模型仿真方法27-29
• 2.5 小結(jié)29-30
• 第3章 不同條件下ATR發(fā)動機性能仿真與分析30-51
• 3.1 前言30
• 3.2 設(shè)計條件下發(fā)動機的工作狀態(tài)30-36
• 3.2.1 進氣道起動時工作狀態(tài)變化30-33
• 3.2.2 進氣道不起動時工作狀態(tài)變化33-36
• 3.3 工況條件對發(fā)動機工作狀態(tài)的影響36-46
• 3.3.1 尾噴管喉道面積對發(fā)動機的影響36-41
• 3.3.2 飛行馬赫數(shù)對發(fā)動機的影響41-46
• 3.4 低空高馬赫數(shù)時的特殊非線性現(xiàn)象46-50
• 3.4.1 低空高馬赫數(shù)時的工作特性46-49
• 3.4.2 減少渦輪工質(zhì)在燃燒室吸熱49-50
• 3.5 小結(jié)50-51
• 第4章 模態(tài)轉(zhuǎn)換過程及分類51-69
• 4.1 前言51
• 4.2 設(shè)計飛行條件下的模態(tài)轉(zhuǎn)換過程仿真51-55
• 4.3 沿等動壓線工作時的模態(tài)轉(zhuǎn)換及分類55-68
• 4.3.1 低馬赫數(shù)不起動模式55-57
• 4.3.2 RU模式57-61
• 4.3.3 RUR模式61-65
• 4.3.4 高馬赫數(shù)UR模式65-68
• 4.4 小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-71
• 參考文獻71-77
• 致謝77

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 叢敏;;渦輪沖壓發(fā)動機[J];飛航導(dǎo)彈;2005年11期

2 龍玉珍;超級計算機應(yīng)用于空氣渦輪沖壓發(fā)動機研究[J];推進技術(shù);1986年06期

3 馬振;;美國正在發(fā)展空氣渦輸沖壓發(fā)動機[J];飛航導(dǎo)彈;1986年05期

4 李成;蔡元虎;屠秋野;孫澤暉;;液氫推進劑預(yù)冷卻空氣渦輪沖壓發(fā)動機性能模擬[J];航空計算技術(shù);2010年06期

5 李成;周正;屠秋野;蔡元虎;;吸氣式渦輪沖壓發(fā)動機性能模擬及驗證[J];航空動力學(xué)報;2013年11期

6 李成;蔡元虎;屠秋野;;吸氣式空氣渦輪沖壓發(fā)動機的過渡態(tài)性能[J];航空動力學(xué)報;2013年02期

7 劉菊艷;;固體燃料燃氣發(fā)生器空氣渦輪沖壓發(fā)動機[J];飛航導(dǎo)彈;1988年11期

8 李鋒;尚守堂;郭瑞卿;唐正府;呂付國;陳駿博;;串聯(lián)式渦輪沖壓發(fā)動機加力/沖壓燃燒室設(shè)計及流場計算[J];航空發(fā)動機;2014年01期

9 戴耀松;HARM 導(dǎo)彈吸氣式推進系統(tǒng)研究[J];飛航導(dǎo)彈;1998年03期

10 黃熙君 ,張津;空天飛機用渦輪風(fēng)扇-沖壓組會發(fā)動機的設(shè)計研究[J];推進技術(shù);1988年01期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王奉明 雷友鋒 姜嘉琪;最理想的“筋斗云”[N];解放軍報;2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 于洋;雙壓縮機制作用下空氣渦輪沖壓發(fā)動機非線性行為分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 潘q，

本文編號：934987