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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; T' \/ s2 `4 O; H; P# n9 L, D
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
/ R5 o8 u; l. a( ^8 o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。& Y% y6 ?: J3 h3 q$ J
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) Y. Y0 J) @, e! }& Z7 r: O4 x
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
  E6 y: S  [/ T. P7 L/ @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
9 f' W& T  s. W7 ?/ p$ v7 K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。
+ x! u* I3 @1 R/ |5 l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4 z/ W! k- Q$ N
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
& i8 I6 y1 a9 S; l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
/ k+ r! b- O+ w, M+ a9 h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7 N1 n" @5 `- p, B
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
' r) j, ?$ h2 b+ Y分析。
/ O( G$ y9 K, Y' o# w' s  E; t# z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, ^- K4 h! g3 k! l
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' M- L# `, z) w) M! g
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
0 v& f7 ?+ A1 P: U7 y" O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
5 k% p/ w( _& j变化，并说明了涵道比对飞行性能的影响。
- o: o7 }7 Y& P( R2 [8 N  |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/ }% }; Y& }: _6 u& Q0 a) w
  _, L2 O& F9 X7 g

A题西南石油大学10615002队.pdf

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