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标题:
变循环发动机部件法建模及优化
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
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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
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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
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分析。
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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
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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
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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
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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
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变化,并说明了涵道比对飞行性能的影响。
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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
2014-8-30 17:40 上传
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