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标题: 《变循环发动机部件法建模及优化》 [打印本页]
作者: madio    时间: 2014-8-30 17:32
标题: 《变循环发动机部件法建模及优化》
摘 要：
! A9 `( L% T! a$ M, ?本文研究的是变循环发动机部件法建模及优化问题。
( O7 ^4 g' \9 r( D对于第一问，首先要求分析风扇特性，通过部件法建模，风扇属于压气机4 D5 l1 b7 b2 B; l
模型，根据压气机压比函数的定义，利用matlab 线性插值将附录4 中增压比转. o5 Y; a5 h* z" @' y2 M
换成压比值，作出在不同转换速度下的流量随压比函数值的曲线图，如图2 所  B, g1 e4 W& M' z& s7 A
示。为计算风扇和CDFS 出口的总温、总压和流量，根据附录1 的计算公式，构: r% @/ S4 ~$ g8 ~+ I# ]6 u3 i9 O
建进气道模型和风扇、CDFS 的压气机模型。根据已知数据，在亚音速状态下代
- D6 v0 B8 T' Y3 T6 y8 H9 W- E- w( `入构建的进气道、风扇和CDFS 计算模型即可得到所求变量值：风扇出口总压为) \* p3 f4 {2 w3 [
1.2883、总温为378.3326、流量分别为19.0477；CDFS 的出口总温为419.3767，
# @2 Q: j) a- E, r6 h3 ]# C9 D总压为1.7745，出口流量为16.9401。其余中间变量见表1 至表3 所示。; ?2 T! t7 i" v% P7 w
第二问，要求解7 个平衡方程组成的非线性方程。首先，分析发动机的整
) J1 i7 O4 M. n, S( W' }. \0 W机模型，根据部件法构建发动机的各部分计算模型。在发动机各部件匹配工作% t5 N* d) D5 I' @+ X
时，受7 个平衡方程制约。根据已知的参数和发动机模型，设定七个适当的未. z; q9 m& j, {* t6 ^
知数，分别为：高压转速# k" t1 v- R# `# |
H n 、风扇、CDFS、高压涡轮、低压涡轮的压比函数值：
, q$ T1 u& R( ]) K7 h  J. B2 _CL Z 、$ z. x, u+ k# Q% \( P* F0 {
CDFS Z 、. d# G+ k$ \- K8 I) N* E
CH Z 、TH Z 、. [8 J2 U5 M" ~: N+ r1 [
TL Z 以及主燃烧室的出口温度*
+ k( O6 m) B5 y# B* M/ ]/ e* m4 T 。由构建的发动机模6 {, C4 b3 r3 W' w
型与其工作时各部件匹配的7 个平衡方程可得到一组非线性方程组。为求解此0 \5 J5 w. O9 ?2 h7 u" v* p' d
方程组,采用粒子群算法。将非线性方程组的潜在解视为粒子，设定的未知量可
: s' ~& B+ Y% y& y' W看作粒子的位置，粒子群中的粒子个体根据适应性函数引导进行迭代，向非线
( c5 O' a; j4 Q+ D/ }! Q( J性方程组的最优解不断逼近 ，通过迭代法，更新粒子的位置，以搜索到全局极
5 D8 ]: e9 z- h: Z6 }0 P: s值，即获取非线性方程组的最优解。经过多次试验，粒子群算法均能搜寻到能8 t  ^/ _# V. u
得到比较准确的非线性方程的解。在给定不同的群体数和初值时，可得到以下; D/ }1 P; e. i( W1 z& m3 q
比较理想的解：  G% X8 N  U4 v# O0 C
- 2 -4 }7 Q! C8 g, U$ u6 A0 \9 P. d
变量
. Z3 n1 ?( Z: `9 DH n *8 s% S# K3 a. t% H' j. p; q
4 T
( f4 a* n/ ^4 \+ a+ o7 yCL Z( [, g+ X& I$ G( p; O
CDFS Z
" c: j7 k  B% Y# X& N! q含义 高压转速
4 q' J# [7 v5 z: E5 @! I; O5 s& Z主燃烧室出口
/ u5 X( k- |4 T! ^温度
6 C* _6 P. Q7 I$ s& q风扇压比函数值3 \  l) N6 L3 e
CDFS压比函
9 U# E, q+ _( T7 P" C, Z/ C# y数值
+ C. k) J( L" b" Y4 l/ s1 o最优解 0.78 1369.9999 0.3394 1& W$ T6 a; P' x$ o0 O
变量
8 K" Q( u& e! S5 x* eCH Z TH Z
: \$ @; W/ V. g# Y7 v  LTL Z9 B8 j* A! K) F8 W/ V  Y) ^) V. N
含义0 I% J2 `. \% t+ G( l
高压压气机压
% d' X* J, D, ~2 b' p# T) d比函数值/ O# l, r2 S) ^) n0 `
高压涡轮压比函数
4 d8 M" J/ ?* s& E' K值
; U/ X- e  ?2 I" a5 U1 L低压涡轮压比函数
9 H/ E4 Q$ X$ f* B2 x7 l值6 A: j. W; `8 m# y) p  [+ k
最优解 0.2899 0.246 0.9112
) |+ t" {! J3 v4 m4 T/ ?对于第三问，求解发动机性能最优时，发动机CDFS导叶角度、低压涡轮导叶
- Y- M( w9 y0 U& X4 v6 E角度和喷管喉道面积3个量的取值。本题的求解为单涵道模式下最优解的查找问. y+ q% X0 d9 U3 V: g4 Y
题，可按照与问题二类似的步骤，首先根据发动机的整体模型和部件法构建发动- k$ s- `0 ]) Q2 v* x- F2 W! x
机的各个部分计算模型；在单涵道工作模式下，在发动机各部件匹配工作时，受
' I% C9 [# f* Q, V$ U1 `4 {8个平衡方程制约。设定相应的未知量，建立关于发动机CDFS导叶角度CD  、低$ m# U8 E: \5 }; P/ n
压涡轮导叶角度l   R( J' G. g( @, T9 ~' C1 {, O
以及喷管喉道面积A 这三个位置参量的非线性方程组，求出  f( f0 C* |+ f7 X
其他未知量与CD  ， l ( }# ^6 B5 |* e9 l) p0 g8 B+ L% q4 i3 x
， A 的关系。进而表示出发动机性能参数推力F，耗油率
9 z3 N' q* t- G0 K- Z# g7 x/ {sfc，单位推力Fs的函数关系，另外根据性能最优要求，建立性能评价函数，得到
8 Q$ t* r' k) g+ g, r. ^4 f关于CD  ， l 3 f5 o: p/ I3 T* C
， A 的三元函数，通过粒子群算法，求解函数的极值，便是性能最
/ \& \8 W1 f( ^$ E- ]4 P+ y优时的参数设定。但鉴于时间有限，本文中只建立模型，分析了求解算法，后续
' Z) j+ ?4 Y, q' v* {的求解过程和结果仍在研究过程中。
9 W* ^0 C6 T4 h: H+ t6 ~; R
6 u& s8 R" q5 s- s2 S% t

A题东南大学10286035队.pdf

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作者: wyl123    时间: 2014-9-10 17:05
哇咔咔..........................
作者: 杜亚云2013    时间: 2014-9-11 10:02
为什么不能下载！！！
作者: 杜亚云2013    时间: 2014-9-11 10:02
为什么不能下载！！！
作者: 杜亚云2013    时间: 2014-9-11 10:02
为什么不能下载！！！
作者: 模天大楼    时间: 2014-9-23 00:25
很不错的样子O(∩_∩)O~
作者: 2174035    时间: 2014-10-9 08:57
多谢了。。。。。。。。。。。



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