航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的氣動(dòng)熱力系統(tǒng),其作為飛機(jī)的“心臟”,為飛機(jī)提供飛行所需的動(dòng)力來(lái)源。航空發(fā)動(dòng)機(jī)由于其構(gòu)造復(fù)雜且極易受所處環(huán)境因素的影響,在長(zhǎng)時(shí)間飛行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的故障,影響飛機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。因此,針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行建模仿真與預(yù)測(cè)研究分析,對(duì)于提高航空飛行器運(yùn)行安全,具有重要意義。本文主要對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)喘振、燃燒室霧化、尾噴管推力下降三種典型故障進(jìn)行研究。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)本身的特殊性和運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的關(guān)鍵參量數(shù)據(jù)通常會(huì)涉及保密要求,因此本研究?jī)?nèi)容主要分為三個(gè)部分:第一部分針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)三種典型故障的界定、故障誘因、表現(xiàn)癥狀及危害分別進(jìn)行了分析和總結(jié)。第二部分,發(fā)動(dòng)機(jī)建模與典型故障基于模型的仿真,首先對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道、風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、高低壓渦輪、混合室入口和出口外涵以及尾噴管利用其運(yùn)行過(guò)程中的熱力學(xué)變化機(jī)理對(duì)各部件進(jìn)行建模與仿真;其次,利用各部件協(xié)同工作所遵循的功率與流量平衡方程進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)整體模型的搭建和正常運(yùn)行過(guò)程的仿真;最后,基于發(fā)動(dòng)機(jī)的部件級(jí)模型,對(duì)三種典型故障的模擬與仿真,根據(jù)三種典型故障的典型癥狀,在模型輸入...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)建模與仿真國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型故障建模與仿真國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障預(yù)測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
2 發(fā)動(dòng)機(jī)典型故障的界定和故障成因及危害
    2.1 典型故障的界定及誘因
        2.1.1 三種典型故障的界定
        2.1.2 三種典型故障的誘因
    2.2 典型故障的癥狀
        2.2.1 壓氣機(jī)喘振故障的典型癥狀
        2.2.2 燃燒室霧化故障的典型癥狀
        2.2.3 尾噴管推力下降故障的典型癥狀
    2.3 故障的后果及危害
        2.3.1 壓氣機(jī)喘振故障的后果及危害
        2.3.2 燃燒室霧化故障的后果及危害
        2.3.3 尾噴管推力下降故障的后果及危害
    2.4 本章小結(jié)
3 發(fā)動(dòng)機(jī)建模與典型故障基于模型的仿真
    3.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件級(jí)建模過(guò)程與仿真
        3.1.1 進(jìn)氣道仿真建模和Simulink仿真模塊搭建
        3.1.2 風(fēng)扇建模仿真和Simulink仿真模塊搭建
        3.1.3 壓氣機(jī)仿真建模和Simulink仿真模塊搭建
        3.1.4 燃燒室仿真建模和Simulink仿真模塊搭建
        3.1.5 高壓渦輪仿真建模和Simulink仿真模塊搭建
        3.1.6 低壓渦輪的氣動(dòng)熱力計(jì)算和Simulink仿真模塊
        3.1.7 混合室入口外涵仿真建模和Simulink仿真模塊搭建
        3.1.8 混合室出口仿真建模和Simulink仿真模塊搭建
        3.1.9 尾噴管的建模仿真和Simulink仿真模塊搭建
    3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)整體模型搭建與正常運(yùn)行過(guò)程仿真
        3.2.1 動(dòng)態(tài)過(guò)程中航空發(fā)動(dòng)機(jī)的共同工作方程及Simulink仿真模塊
        3.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)整體Simulink模型
        3.2.3 正常運(yùn)行狀態(tài)下部件級(jí)模型仿真結(jié)果分析
    3.3 基于部件級(jí)模型的三種典型故障模擬與仿真
        3.3.1 壓氣機(jī)喘振故障模擬及仿真結(jié)果分析
        3.3.2 燃燒室霧化故障模擬及仿真結(jié)果分析
        3.3.3 尾噴管推力故障模擬及仿真結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于仿真的航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型故障數(shù)據(jù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)
    4.1 三種典型預(yù)測(cè)算法介紹
        4.1.1 SVM網(wǎng)絡(luò)算法
        4.1.2 BP網(wǎng)絡(luò)算法
        4.1.3 LSTM網(wǎng)絡(luò)算法
    4.2 故障預(yù)測(cè)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)
    4.3 喘振故障數(shù)據(jù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及結(jié)果分析
        4.3.1 喘振故障基于三種網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)結(jié)果
        4.3.2 喘振故障預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比與分析
    4.4 燃燒室霧化故障數(shù)據(jù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及結(jié)果分析
        4.4.1 燃燒室霧化故障基于三種網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)結(jié)果
        4.4.2 燃燒室霧化故障預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比與分析
    4.5 尾噴管推力下降故障數(shù)據(jù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及結(jié)果分析
        4.5.1 尾噴管推力下降故障基于三種網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)結(jié)果
        4.5.2 尾噴管推力下降故障預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比與分析
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果



本文編號(hào)：3778094