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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- n0 F+ V# o6 ]6 W& {; W
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
( _) w% X* j. ^) v, @5 k6 _$ ?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。
" [6 o/ V! E* m5 Z; d! o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
$ {% |' m5 G7 N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1 h" p% Y2 C4 N- F$ x5 s$ |+ J% ]' _: 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5 h* ]& o- U, d( l
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。
: W1 \- }7 b6 }! [4 ^0 a* A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 h0 @1 f/ x. ]6 L
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. k, T$ x# \1 ]4 x3 ]; D
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! _# ?- ~- o% m7 j
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
' O( }# M* l; ^' a: p6 _/ x7 i/ M! T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; `; Z$ W6 W+ k( C
分析。1 X( t7 Z! ~- B0 {/ ^4 P
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
; R6 G" W. t# d, J( F  Q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( |8 s2 Y/ i7 A+ l  ~6 p
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: J$ t, N2 [# _( D
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2 L* A$ b& F: B6 E  Y
变化，并说明了涵道比对飞行性能的影响。
, W) Q$ u8 r& t& H0 v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% k9 d6 ~# F7 Z; m' s  E

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A题西南石油大学10615002队.pdf

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