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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 17:40
标题: 变循环发动机部件法建模及优化
摘 要4 ]2 o. }* D, Q. q  K
对于变循环发动机的稳态仿真问题，本文采用文献中提出的分部件建模技术，研究
! I0 u0 {. |, M1 b5 T了其平衡方程组的求解，导叶角等参数最优选择以及发动机性能与参数的关系等问题。. Y6 W- A" h1 |) {- r7 H
本文首先根据压比函数值的定义和附录 4 给定的部件特性数据画出不同换算转速下/ h& ]) Y, N8 G: X4 b# C
的流量随压比函数值变化的的多条关系曲线，并分析了其异常点存在的原因。在此基础
6 ~* X% n7 [2 a  j4 E/ H上并根据附录4 中给定的特性数据，采用二次线性插值方法得到任意压比函数值和转速" J' h" u5 ?  B" C/ m* q' X
系数下的压比、流量与效率值，解出了风扇和CDFS 出口的总温、总压和流量值。/ ^7 ?# k- u) ]% e1 d$ y
求解发动机和平衡方程组是本文的核心问题，为了按部件求解，我们分析了变量的
7 n1 Q% F- n0 z- Q传递过程和平衡方程中某些气动函数方程、热工质函数等的反解问题，为了求解这个复
8 ]6 _1 N6 C8 d4 _1 v杂的非线性方程组，本文采用数值微分求解Jacobi 矩阵中的各项偏导数，采用Newton 法
. a' w% n* o7 }- w迭代，求解平衡方程组的稳态解，在求解过程中，将原平衡方程组转化为与之等价的最
0 N" @6 h% ^4 V% g* C小二乘法优化问题后来求解，并基于数值求解的结果对求解方程所用算法的误差进行了6 [1 a2 R) K% N" @
分析。
; U$ P) C; A# }* L' Y' ]/ A在单涵道模式下，对于发动机参数的优化，本文以CDFS 导叶角度、低压涡轮导叶
5 e+ v# P7 j, H$ l7 Q" s# \0 P角度和尾喷管喉道面积为决策变量，最大单位推力和最低耗油量作为目标函数，构建优
* x; I# K3 r  |4 J$ O9 X化模型，使用遗传算法求得决策变量的最优值。并对不同飞行马赫数，在内外涵道面积
5 w- q, _7 U2 q3 l可调情况下，分析了不同涵道比下，飞行马赫数从1.1 变化到1.6 的过程中最优配置的- X, D: y9 T. m) j- p0 T+ }" m
变化，并说明了涵道比对飞行性能的影响。
& Z5 W3 X0 v3 U7 G7 T关键字：二次线性插值； Jacobi 矩阵；多初值Newton 迭代法；遗传算法；变循环* b+ w0 Q/ R4 L' o

. \# k6 t* d" e* \* I- h8 a5 r

A题西南石油大学10615002队.pdf

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