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变循环发动机部件级建模技术 被引量：50
1
作者 苟学中 周文祥 黄金泉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期104-111,共8页
以双外涵变循环发动机为研究对象,建立了其整机部件级稳态及动态数学模型,建模过程中考虑了导叶角和导向器面积变化对压气机和涡轮部件特性的影响,考虑了模式选择活门面积变化对副外涵进口空气流量的影响,所建立的模型能够执行变循环发... 以双外涵变循环发动机为研究对象,建立了其整机部件级稳态及动态数学模型,建模过程中考虑了导叶角和导向器面积变化对压气机和涡轮部件特性的影响,考虑了模式选择活门面积变化对副外涵进口空气流量的影响,所建立的模型能够执行变循环发动机2种典型工作模式:稳态及模式切换过渡态仿真.仿真结果表明:随着模式选择活门逐渐关闭,前段风扇喘振裕度显著减小;双涵工作模式下发动机耗油率低,适用于亚声速巡航飞行;单涵工作模式下发动机单位推力高,适用于超声速巡航飞行. 展开更多
关键词 变循环发动机 部件级建模 数学模型 部件特性 模式选择活门
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基于相似理论的燃气轮机建模技术研究 被引量：16
2
作者 丁毅 黄向华 张天宏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期689-694,共6页
针对部件特性数据缺乏的情况下如何对燃气轮机建模的问题,提出了基于相似理论的建模方法。运用参考机组与目标机组的转速相似参数和流量相似参数,对参考机组的特性数据进行变换从而获得目标机组特性数据;考虑到参考机组和目标机组的非... 针对部件特性数据缺乏的情况下如何对燃气轮机建模的问题,提出了基于相似理论的建模方法。运用参考机组与目标机组的转速相似参数和流量相似参数,对参考机组的特性数据进行变换从而获得目标机组特性数据;考虑到参考机组和目标机组的非绝对相似性,对目标机组的特性数据提出了一系列修正措施。该方法已应用于某型燃气轮机建模,仿真结果表明:该模型具有良好的实时性,收敛性与动态响应特性,可以满足控制系统半物理仿真的需要。 展开更多
关键词 燃气轮机 数学模型 相似理论 部件特性 航空航天
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涡扇发动机高空起动模型研究 被引量：16
3
作者 周文祥 黄金泉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1384-1390,共7页
基于慢车以上的部件级模型,通过外推部件特性,建立了双转子涡扇发动机部件级高空起动模型,可执行高空风车起动或起动机起动仿真.模型考虑了起动过程中油气比对燃烧效率的影响,燃烧室、高低压涡轮的热惯性及起动过程中总压恢复系数的变化... 基于慢车以上的部件级模型,通过外推部件特性,建立了双转子涡扇发动机部件级高空起动模型,可执行高空风车起动或起动机起动仿真.模型考虑了起动过程中油气比对燃烧效率的影响,燃烧室、高低压涡轮的热惯性及起动过程中总压恢复系数的变化,采用容积动力学方法避免了迭代运算,仿真结果表明该模型具有实时性,仿真转速误差小于5%,能够满足发动机高空起动性能仿真的需求. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 起动模型 部件级模型 部件特性 风车起动
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一种应用滑动最小二乘求取压气机特性的方法 被引量：14
4
作者 杨欣毅 沈伟 +1 位作者 刘海峰 董可海 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1741-1746,共6页
发动机性能仿真需要对压气机等部件特性进行离散和插值计算,通常低转速范围的特性还需要外推.对此提出改进,用三维曲面代替转速线表达压气机特性.从某小流量发动机起动加速试验数据中提取压气机低转速特性数据.以这些数据和已知特性数... 发动机性能仿真需要对压气机等部件特性进行离散和插值计算,通常低转速范围的特性还需要外推.对此提出改进,用三维曲面代替转速线表达压气机特性.从某小流量发动机起动加速试验数据中提取压气机低转速特性数据.以这些数据和已知特性数据为依据,利用滑动最小二乘法拟合计算获得压气机特性曲面.该方法能够获得全部转速范围内的压气机特性,精度高,且不需插值计算,非常适用于发动机起动加速过程的仿真计算. 展开更多
关键词 滑动最小二乘法 航空发动机 压气机 部件特性
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某型涡扇发动机起动过程数值模拟 被引量：12
5
作者 吴虎 冯维林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2068-2072,共5页
基于发动机设计点参数和压气机、涡轮高转速特性数据,完善了一种计算风扇、高压压气机和高、低压涡轮小转速特性近似方法,并进一步基于涡扇发动机部件匹配技术,建立了某型涡扇发动机起动过程计算模型及相应算法,给出了比较合理的发动机... 基于发动机设计点参数和压气机、涡轮高转速特性数据,完善了一种计算风扇、高压压气机和高、低压涡轮小转速特性近似方法,并进一步基于涡扇发动机部件匹配技术,建立了某型涡扇发动机起动过程计算模型及相应算法,给出了比较合理的发动机起动过程模拟结果. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 涡扇发动机 部件特性 起动 模型 模拟
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船用燃气轮机建模技术研究 被引量：4
6
作者 黄向华 张天宏 丁毅 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期31-36,共6页
建立燃气轮机数学模型是船舶动力及其控制系统研制的重要手段,建模的关键在于提高精度和收敛速度。为解决缺少部件实验特性数据的问题,本文基于相似理论提出了运用转速相似、流量相似和几何相似参数,对已知机组特性数据进行变换,从而获... 建立燃气轮机数学模型是船舶动力及其控制系统研制的重要手段,建模的关键在于提高精度和收敛速度。为解决缺少部件实验特性数据的问题,本文基于相似理论提出了运用转速相似、流量相似和几何相似参数,对已知机组特性数据进行变换,从而获得具有相似关系的待建模机组的特性数据。考虑到两个机组的非绝对相似性,对特性数据进行修正,以提高建模精度。采用传统N-R法与有限域搜索法相结合的方法有效地提高了收敛速度。上述方法业已成功地应用于某型三轴燃气轮机的建模中。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 船舶动力 燃气轮机 数学模型 相似理论 部件特性
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基于云粒子群算法的航空发动机性能衰退模型研究 被引量：9
7
作者 王永华 李冬 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2012年第1期17-19,43,共4页
压气机和涡轮是发动机的关键部件,其性能下降对发动机性能有重要影响。本文研究了压气机和涡轮的性能衰退,将部件性能衰退等价转化为部件失效因子,修正部件特性,建立了某型涡扇发动机的非线性性能衰退计算模型;提出了云粒子群优化算法,... 压气机和涡轮是发动机的关键部件,其性能下降对发动机性能有重要影响。本文研究了压气机和涡轮的性能衰退,将部件性能衰退等价转化为部件失效因子,修正部件特性,建立了某型涡扇发动机的非线性性能衰退计算模型;提出了云粒子群优化算法,以改善迭代收敛速度慢、计算时间长的问题。基于非线性发动机性能衰退模型,进行了部件性能衰退对发动机性能影响的定量计算,所得结论为发动机状态监控提供了依据。 展开更多
关键词 航空发动机 部件特性 性能老化 云粒子群算法 模型
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供油规律对某型加力涡扇发动机起动过程影响 被引量：9
8
作者 吴虎 贾海军 冯维林 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期113-117,共5页
基于逐排模型,文章发展了一种预测涡轮小转速特性计算方法,并进一步基于涡扇发动机部件匹配技术,建立了某型涡扇发动机起动过程计算模型及相应算法,给出了不同供油规律对发动机起动过程、高压压气机动态工作线影响规律,结果表明增加最... 基于逐排模型,文章发展了一种预测涡轮小转速特性计算方法,并进一步基于涡扇发动机部件匹配技术,建立了某型涡扇发动机起动过程计算模型及相应算法,给出了不同供油规律对发动机起动过程、高压压气机动态工作线影响规律,结果表明增加最大涡轮前温度对涡扇发动机起动过程并无明显改善,但却对高压压气机稳定工作裕度造成不利影响。 展开更多
关键词 涡扇发动机 部件特性 起动 供油规律 模型
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两种涡扇发动机部件特性自适应模型对比 被引量：8
9
作者 肖洪 刘振侠 廉筱纯 《中国民航大学学报》 CAS 2008年第3期17-19,共3页
发展了航空发动机自适应模型,并对以两种优化算法为基础的自适应模型进行了对比分析。两种模型以通用特性为基础运用优化方法,以发动机主要性能参数和过程参数偏差函数最小为优化目标,以部件特性耦合因子为被优参数,可以预测出不同飞行... 发展了航空发动机自适应模型,并对以两种优化算法为基础的自适应模型进行了对比分析。两种模型以通用特性为基础运用优化方法,以发动机主要性能参数和过程参数偏差函数最小为优化目标,以部件特性耦合因子为被优参数,可以预测出不同飞行条件下的发动机风扇、压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮等部件特性。运用单纯形和遗传算法为基础的自适应模型对某型涡扇发动机性能的计算结果表明:相对于单纯形算法模型,遗传算法模型对发动机主要性能参数和过程参数的计算偏差降低了20%～30%;对发动机各截面总温、总压计算偏差降低了15%～20%;遗传算法模型相对于单纯形模型具有更为宽广的自适应模拟范围。对某型已知部件特性的涡扇发动机模拟结果显示,遗传算法模型部件特性模拟结果与已知部件特性差别甚微。 展开更多
关键词 自适应模拟 部件特性 遗传算法 单纯形
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基于试飞数据的民用发动机部件特性修正方法
10
作者 周超 李密 《科技创新与应用》 2024年第5期52-56,共5页
由于民用航空发动机外涵尾喷管容易不临界,不同马赫数下发动机工作线不同,仅利用地面台架试验数据修正发动机部件特性,整机模型精度较差。因此,该文利用发动机试飞数据,提出一种改进的部件特性删除法,将发动机非设计点计算转化为设计点... 由于民用航空发动机外涵尾喷管容易不临界,不同马赫数下发动机工作线不同,仅利用地面台架试验数据修正发动机部件特性,整机模型精度较差。因此,该文利用发动机试飞数据,提出一种改进的部件特性删除法,将发动机非设计点计算转化为设计点计算,减少目标方程数量,简化算法,同时考虑对不同转速和不同马赫数下部件特性修正,以此建立整个飞行包线内发动机整机数学模型,计算结果与试飞数据进行对比,发动机整机模型在整个飞行包线内各参数误差均小于3%,发动机推力误差更是小于1%。 展开更多
关键词 航空发动机 发动机模型 部件特性 修正因子 部件特性删除法
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熵判别粒子群优化算法在发动机模型修正中的应用 被引量：6
11
作者 王永华 杨欣毅 +2 位作者 苏珉 李冬 王星博 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期74-81,共8页
因生产、安装工艺差别导致单台发动机部件特性的差异,使得模型计算结果与单台发动机的性能差异较大,提出了一种基于熵判别粒子群优化算法.通过判别粒子群的熵值,调整种群的多样性,对适应度差的粒子进行迁移,克服了易陷入局部极小点的缺... 因生产、安装工艺差别导致单台发动机部件特性的差异,使得模型计算结果与单台发动机的性能差异较大,提出了一种基于熵判别粒子群优化算法.通过判别粒子群的熵值,调整种群的多样性,对适应度差的粒子进行迁移,克服了易陷入局部极小点的缺陷.从仿真结果可知:基于熵判别粒子群优化算法的修正效果显然优于影响系数矩阵的修正方法.经验证,模型修正后的低压涡轮出口温度等8个目标性能参数的误差在1%以内,达到较好的修正效果,使单台发动机模型能够与真实发动机进行匹配. 展开更多
关键词 发动机模型 修正 信息熵 粒子群优化 部件特性
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射流预冷不同因素对涡扇发动机性能的影响
12
作者 王佳美 郭迎清 于华锋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期216-225,共10页
为了研究射流预冷下涡扇发动机的性能以及稳定性表现,分别考虑射流预冷导致的进气道掺混换热、截面工质热物理性质的修正以及部件特性修正这三种因素,对涡扇发动机的稳态性能进行了数值模拟。计算结果表明:射流预冷下发动机推力的大幅... 为了研究射流预冷下涡扇发动机的性能以及稳定性表现,分别考虑射流预冷导致的进气道掺混换热、截面工质热物理性质的修正以及部件特性修正这三种因素,对涡扇发动机的稳态性能进行了数值模拟。计算结果表明:射流预冷下发动机推力的大幅增长来自于进气流量的增加,其中掺混换热是引起进气流量增加的直接因素,而工质热物理性质和部件特性的变化则导致发动机的推力下降,高水气比下,受进气流量增加的影响,射流预冷仍能大范围的提高发动机的推力水平。进气道掺混换热使得风扇更为逼近喘振点,而随着水气比的增加,风扇和高压压气机的稳定性均有所回升。 展开更多
关键词 射流预冷(MIPCC) 掺混换热 工质热物理性质 部件特性 推力 喘振裕度
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采用脉冲爆震外涵加力燃烧室的涡扇发动机性能研究 被引量：6
13
作者 卢杰 郑龙席 +1 位作者 王治武 彭畅新 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期858-864,共7页
为了研究带外涵加力脉冲爆震燃烧室(Pulse detonation combustor,PDC)的分开排气涡扇发动机性能,建立了其性能模型。利用该模型对带PDC外涵加力原理性试验模型的性能进行了评估,同时选取涡扇发动机对该发动机采用PDC外涵加力后的部件特... 为了研究带外涵加力脉冲爆震燃烧室(Pulse detonation combustor,PDC)的分开排气涡扇发动机性能,建立了其性能模型。利用该模型对带PDC外涵加力原理性试验模型的性能进行了评估,同时选取涡扇发动机对该发动机采用PDC外涵加力后的部件特性及整机性能进行研究,并比较了等燃油流量下外涵道装有PDC和传统等压燃烧室的发动机性能。理论计算结果和实验值对比表明,加装合适的喷管结构能够大大提高该原理性试验模型的推力性能。算例的计算结果显示:随着PDC工作频率的提高,发动机总推力增加,耗油率增大;在同一工作频率下,PDC平均增压比、平均出口温度和发动机总推力在当量比1.1左右达到最大值,发动机总耗油率随着当量比的增大而增加;当PDC工作频率超过50Hz时,外涵道装有PDC的发动机总推力大于外涵道装有传统等压燃烧室的发动机推力,且耗油率要小。 展开更多
关键词 脉冲爆震涡轮发动机 性能 部件特性 当量比
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燃气轮机排气系统整机环境部件特性修正方法 被引量：1
14
作者 刘美伊 孙涛 +2 位作者 刘家兴 沈启航 李中柱 《航空发动机》 北大核心 2023年第5期100-107,共8页
为了探究外界环境条件对燃气轮机排气的影响,以船舶燃气轮机排气系统和船舶整机系统为研究对象,采用合适的物理模型对船用燃气轮机排气部件进行阻力特性、流场分布的仿真分析,进一步提出燃气轮机排气系统的修正方法。对国内外相关的研... 为了探究外界环境条件对燃气轮机排气的影响,以船舶燃气轮机排气系统和船舶整机系统为研究对象,采用合适的物理模型对船用燃气轮机排气部件进行阻力特性、流场分布的仿真分析,进一步提出燃气轮机排气系统的修正方法。对国内外相关的研究现状进行了调研,引出研究内容和研究意义,建立船舶燃气轮机排气系统和整机系统的模型,对模型进行了网格划分,利用数值仿真技术开展不同工况点和风速风向下燃气轮机排气系统的流场特性仿真计算分析。结果表明:得到不同风速风向下排气系统的阻力特性,即总压以及总压损失,温度特性以及引射特性。以整机仿真和部件仿真所得到的数据为基准,建立了燃气轮机排气系统在整机环境从无风到有风的变化条件下的工作特性修正模型。 展开更多
关键词 排气系统 船舶燃气轮机 数值模拟 部件特性 部件特性修正
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小型涡扇发动机燃油控制规律 被引量：5
15
作者 苏志刚 张凌霄 邓甜 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2555-2562,共8页
以小型涡扇发动机DGEN380燃油控制规律为研究目标,使用解析法基于MATLAB平台建立其整机部件级稳态及动态数学模型并进行仿真计算。在旋转部件建模过程中使用工具获取特性数据,并绘制可以即时显示当前工作点/线的部件特性图;在稳态仿真... 以小型涡扇发动机DGEN380燃油控制规律为研究目标,使用解析法基于MATLAB平台建立其整机部件级稳态及动态数学模型并进行仿真计算。在旋转部件建模过程中使用工具获取特性数据,并绘制可以即时显示当前工作点/线的部件特性图;在稳态仿真时使用Newton-Raphson法和遗传算法2种方法求解发动机工作方程组,并对二者进行评估对比,针对遗传算法在发动机模型求解过程中的局限性对一般基础模型进行优化改进;在动态仿真时,采用欧拉法计算微分项。基于模型分析发动机燃油控制规律,并以发动机高度特性为例进行仿真计算。试验结果表明:Newton-Raphson法具有高精度和高速度,改进模型后遗传算法具有更好的适应性,模型及燃油控制规律的仿真结果较好地符合试验数据和理论趋势,对比误差小于3%。 展开更多
关键词 涡扇发动机 燃油控制规律 部件级模型 部件特性 Newton-Raphson法 遗传算法
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单容器摩擦提升部件的防滑特性 被引量：5
16
作者 谢丽蓉 程静 +1 位作者 叶健 谢意龙 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2013年第5期15-17,共3页
针对单容器多绳摩擦提升系统,从防滑安全条件出发,结合无因次系数法,将与防滑有着密切关系的静张力比,引入系统的分析和研究,得出单容器摩擦提升系统静张力比c的部件质量特性,为探索系统部件配置和防滑条件二合一的计算法,提供了简单、... 针对单容器多绳摩擦提升系统,从防滑安全条件出发,结合无因次系数法,将与防滑有着密切关系的静张力比,引入系统的分析和研究,得出单容器摩擦提升系统静张力比c的部件质量特性,为探索系统部件配置和防滑条件二合一的计算法,提供了简单、便捷、可靠地理论依据。 展开更多
关键词 单容器摩擦提升 静张力比 防滑 部件特性
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基于无因次法多绳摩擦提升系统部件特性的研究 被引量：5
17
作者 谢丽蓉 《煤矿机械》 北大核心 2013年第1期58-60,共3页
从多绳摩擦提升系统部件质量实际参数的分析与计算关系中,采用无因次法,选择合理的基准值,建立了无因次数学模型。无因次法数学模型的计算法则与实际参数相同,与多绳索材料强度、形式以及人为的多种安全系数等因素无关,简化了分析和计算... 从多绳摩擦提升系统部件质量实际参数的分析与计算关系中,采用无因次法,选择合理的基准值,建立了无因次数学模型。无因次法数学模型的计算法则与实际参数相同,与多绳索材料强度、形式以及人为的多种安全系数等因素无关,简化了分析和计算,揭示了各部件质量之间的内在联系,为实际现场安装调试,提供了便捷的方法。 展开更多
关键词 多绳摩擦提升系统 部件特性 实际参数 无因次
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基于迁移学习的燃气轮机机理建模方法研究 被引量：1
18
作者 李俊昆 杨志鹏 白涛 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1500-1510,共11页
燃气轮机仿真模型是燃气轮机控制策略研究与验证的重要工具,对燃气轮机控制系统国产化研制与替代具有重要作用。本文针对某型燃气轮机特性提出了一种基于迁移学习的燃气轮机机理建模方法,制定了燃气轮机部件特性线迁移变换策略,建立了... 燃气轮机仿真模型是燃气轮机控制策略研究与验证的重要工具,对燃气轮机控制系统国产化研制与替代具有重要作用。本文针对某型燃气轮机特性提出了一种基于迁移学习的燃气轮机机理建模方法,制定了燃气轮机部件特性线迁移变换策略,建立了燃气轮机部件特性迁移学习模型,并采用优化算法求解获得了迁移系数矩阵,最后利用迁移系数矩阵建立了燃气轮机动态仿真模型。以某9F燃气轮机现场运行数据进行了迁移学习模型训练和验证,并进行了燃气轮机动态模型仿真测试,结果表明,利用已知燃气轮机部件特性和极少量目标燃气轮机运行数据,即可建立较高精度的目标燃气轮机动态仿真模型,模型关键参数平均相对误差在1.6%以下,可以用于控制策略研究与验证。 展开更多
关键词 燃气轮机 部件特性 机理建模 迁移学习
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依据试验数据求取航空发动机部件特性的新方法 被引量：4
19
作者 杨欣毅 刘海峰 董可海 《航空计算技术》 2009年第3期48-51,55,共5页
介绍了通用的依据已知发动机部件特性求取所需部件特性的耦合法,并指出该方法的不足。以压气机部件特性为例提出求取部件特性的新方法。该方法利用发动机试验数据得到转速线与共同工作线的交点,把转速线近似为指数函数曲线,由PSO算法结... 介绍了通用的依据已知发动机部件特性求取所需部件特性的耦合法,并指出该方法的不足。以压气机部件特性为例提出求取部件特性的新方法。该方法利用发动机试验数据得到转速线与共同工作线的交点,把转速线近似为指数函数曲线,由PSO算法结合所得的交点数据拟合出每条转速曲线。以试验数据为依据,保证了特性的真实和有效性,而PSO算法则提高了特性线拟合的精度。计算结果表明所提出的方法比传统的耦合法更为准确,有利与提高发动机工作过程仿真精度。 展开更多
关键词 航空发动机 粒子群优化算法 部件特性 仿真 拟合 最小二乘法
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空气系统对核心机性能敏感性的影响
20
作者 王赫 边家亮 +1 位作者 韩文俊 王晨 《航空发动机》 北大核心 2023年第6期1-5,共5页
为了确定空气系统不同位置引气量对核心机性能的影响,给总体性能和空气系统设计提供依据,以某型核心机设计过程为例,将空气系统设计迭代到总体性能设计中,研究了空气系统对核心机性能和部件特性的影响,并开展了空气系统对核心机性能的... 为了确定空气系统不同位置引气量对核心机性能的影响,给总体性能和空气系统设计提供依据,以某型核心机设计过程为例,将空气系统设计迭代到总体性能设计中,研究了空气系统对核心机性能和部件特性的影响,并开展了空气系统对核心机性能的敏感性分析。结果表明:每个引气位置引气量的增加均会导致燃烧室出口温度的升高,其中用于涡轮转子冷却的引气对燃烧室出口温度的影响最大,其次为第5级压气机引气,再次为用于涡轮导向器冷却的引气,影响最小的为用于涡轮后机匣冷却的引气。将空气系统设计结果迭代到核心机性能模型中,迭代后的压气机和涡轮工作特性发生了变化,压气机共同工作线受引气量增加的影响稍微下移,涡轮落压比由于燃烧室出口温度的升高而减小。 展开更多
关键词 核心机 空气系统 敏感性分析 总体性能 部件特性 航空发动机
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