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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：
2 V5 G& l- F* C+ i" \0 Z本文研究的是变循环发动机部件法建模及优化问题。
4 L. H7 x0 T7 E" M; T( {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
; J7 A; M/ Q2 N6 d# K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
& f. e* B  z, q* ?( D/ i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; H, c2 L* O1 [4 e" u
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
8 g3 |; Q" l  h0 b. e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; f" r4 ?. @7 w) \" G! }
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" }8 H* r, d4 c8 p6 T# o. m: R2 A" Y4 z
1.2883、总温为378.3326、流量分别为19.0477；CDFS 的出口总温为419.3767，
; W! h' y7 R9 E+ X7 _; l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 J- ~3 C' F$ ?; k( Y0 L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
5 p5 C0 E0 ~; 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
) u( \8 s4 b: p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  f# j- `9 n! c& w
知数，分别为：高压转速
# S6 A% L# n$ ~5 ^# A: d$ T. v: iH n 、风扇、CDFS、高压涡轮、低压涡轮的压比函数值：
" m" ^3 @! ~3 b0 k. y/ L( @' S) RCL Z 、
% r9 _5 t: Y# n2 R2 T/ ]CDFS Z 、; K: r5 w, }1 X( c0 I' n% C
CH Z 、TH Z 、
" N9 q/ N* A2 J0 }, h2 I! M! ~TL Z 以及主燃烧室的出口温度*% I9 K4 r+ x7 ?4 b1 p
4 T 。由构建的发动机模1 F  p9 W9 o" m/ o7 U
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( V+ |# x' T* G; l
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" [" F" O" M! 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
$ s6 a( w0 k) h. _  G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
* i6 L4 ^( ]! N9 R, H2 z7 e. @) V2 Q2 d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
: ]: A& ]' ~# R1 |7 d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$ o* {5 W+ }8 i2 \$ C: }
比较理想的解：, Z; E6 F& `* K! L
- 2 -8 F3 I9 g3 \2 \
变量
1 U. F: f# Q1 X: x9 N) C& z$ }' TH n *
/ n, {( i2 j& S7 k4 T# F, c' g4 H/ J& J
CL Z
/ c7 f4 a) o% p) s% e4 P% D9 M* q$ HCDFS Z# I' d- ]/ L& n2 M& x1 V0 r
含义 高压转速; x: L9 @+ E% @; f- t7 O$ s% L* Y' T
主燃烧室出口7 c4 R1 h; ?6 J4 i5 m
温度2 Z. l1 i$ D1 J3 ~0 c1 O6 _
风扇压比函数值
  r+ d* y/ }5 B0 U$ U' g: CCDFS压比函
: x) ^; o; ~4 O* O数值% I+ t+ O' }8 l) l! ~0 f
最优解 0.78 1369.9999 0.3394 1
: X. c5 X( G8 _3 n8 P' |. l变量6 n$ k4 |# _! S, M
CH Z TH Z! [" w+ C& n1 x; I) {) x% S3 b  \
TL Z7 l1 A& n* a9 j* k  y* n' U
含义5 e7 K+ \5 X5 i8 V1 b
高压压气机压+ `/ J% `) T+ C5 ^1 {
比函数值$ A$ U& ?6 d- ^0 H, |) Q
高压涡轮压比函数
( r* X3 s- b% J! I9 Q, Q值
* ?, u) P7 q( T; b1 o& r低压涡轮压比函数. ~2 g7 a  S- E! M) ?
值' s# O" F7 G2 \3 W0 D  i
最优解 0.2899 0.246 0.9112- }& I2 |4 ]/ v2 L, _, c, i
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
5 g# O" b: r7 m0 L0 x4 R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3 ?* z+ ?- j3 e% B% }) d! e
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
* |- q+ e% w4 {( |- s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
# L( l# ~' k* J0 Q8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
. ~* l( O+ Y2 x* f9 G  m/ }压涡轮导叶角度l 
& L; _5 R: ^8 R5 v5 Q5 E9 O! t0 ^+ C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  ~7 w# N4 h1 ~$ B! j! V
其他未知量与CD  ， l " h3 O9 V% J* K+ Q5 t" z
， A 的关系。进而表示出发动机性能参数推力F，耗油率- z, N" ~8 F* r
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% G/ j0 O2 p$ {  j
关于CD  ， l 
0 ]# o7 x8 y' d4 y/ V， 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
  M! T3 v8 m( L. `% y/ e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; H% k/ C/ v9 j* Y
的求解过程和结果仍在研究过程中。
, g+ I8 O2 O; p& M% e' C; i0 c
& h: w6 z7 Z  K. x5 U+ b& Q* c: v

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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