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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" Y# X! x  e* k6 ~
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
6 M6 V7 g  K5 |5 j& P4 P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。: Q+ G: c( b6 {2 S' S& n% J" {# i
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
- o3 D1 }! y9 R! B. D2 ]# n: o/ l8 u& I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
& S$ I2 H5 P. m2 V9 [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/ _) L- L2 D/ N" s" A0 \
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。
# Q! I; p" _) B# d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6 L; s5 e9 `5 J1 }
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
" s, ~, X, _( m/ J9 o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
- Z5 ~' |$ s) L6 K# r7 P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
% d+ a/ M( S& M9 @0 G7 R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3 C* U, @- T5 U
分析。
( C: c% _2 `* o1 g( Y4 n; [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
8 }  }) ?( {) ^4 B& C# x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: I- V0 w3 a" @/ R+ T
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: p) `3 m$ {6 c' R) t" ~
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! @0 `- Y% E4 x' A" z
变化，并说明了涵道比对飞行性能的影响。$ \8 N# p1 l" O! ~) M
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
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A题西南石油大学10615002队.pdf

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