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拉瓦尔喷管计算模型的改进及其整机仿真验证
被引量：
26
1
作者
周文祥
黄金泉
周人治
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第11期2601-2606,共6页
根据拉瓦尔喷管的典型工作状态,建立了零维拉瓦尔喷管气体动力学模型,并将其集成到发动机整机部件级模型中,开展了发动机整机加速动态仿真.仿真结果表明:①随着喷口面积的不断收小,发动机低压转速加速曲线存在一段"先降后升"...
根据拉瓦尔喷管的典型工作状态,建立了零维拉瓦尔喷管气体动力学模型,并将其集成到发动机整机部件级模型中,开展了发动机整机加速动态仿真.仿真结果表明:①随着喷口面积的不断收小,发动机低压转速加速曲线存在一段"先降后升"区域,这与实际试车结果吻合;②贴口正激波被推出管外的瞬间,出口马赫数从亚声速突变至超声速,但喷管出口流量、发动机推力变化连续,未见突变现象.
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关键词
航空发动机
拉瓦尔喷管
部件级模型
数值仿真
原文传递
航空发动机机载模型迭代计算优化方法研究
2
作者
罗兴华
耿佳
+3 位作者
李明
刘备
王磊
宋志平
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期2649-2658,共10页
航空发动机是一个复杂、时变的多变量热力物理系统,其部件级模型的收敛精度与收敛速度对基于模型的发动机健康管理和容错控制等领域研究具有重要意义。现有的发动机部件级模型一般基于传统拟牛顿法进行各平衡方程的联立求解,较于传统牛...
航空发动机是一个复杂、时变的多变量热力物理系统,其部件级模型的收敛精度与收敛速度对基于模型的发动机健康管理和容错控制等领域研究具有重要意义。现有的发动机部件级模型一般基于传统拟牛顿法进行各平衡方程的联立求解,较于传统牛顿-拉夫逊法(N-R法)收敛速度得到优化,但难以满足全包线范围内动态模型机载化应用的精度兼实时性要求。提出了一种自适应变步长因子拟牛顿法,可在保证模型计算精度的同时,最大程度地减少模型迭代次数,从而大幅提升模型计算速度,为模型的机载化应用创造条件。基于现役发动机计算平台MPC5554微控制器的仿真实验结果表明:相比于传统算法,所提算法具有更好的收敛性与实时性。
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关键词
航空发动机部件级模型
平衡方程
拟牛顿法
自适应变步长因子
实时性
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职称材料
基于稳态数据的航空发动机调速控制研究
被引量：
2
3
作者
王霞
贾弼元
唐予军
《现代电子技术》
2022年第8期115-120,共6页
为研究某型双轴涡扇航空发动机的调速问题,文中利用航空发动机自身的无源特性和燃油输入与转速输出的稳态对应关系设计无超调调速控制器,在不利用发动机解析模型的情况下,完成控制器的设计和系统分析。鉴于在设定值跟踪过程中,积分的作...
为研究某型双轴涡扇航空发动机的调速问题,文中利用航空发动机自身的无源特性和燃油输入与转速输出的稳态对应关系设计无超调调速控制器,在不利用发动机解析模型的情况下,完成控制器的设计和系统分析。鉴于在设定值跟踪过程中,积分的作用是根据历史误差最终积累出目标转速对应的稳态油量,文中采用发动机的输入油量与转速之间的稳态对应关系取代积分作用与比例作用共同完成调速。加速过程中油量超过目标稳态油的幅度由比例控制强度决定,调整比例控制系数即可调整系统跟踪速度。由于转速误差趋于0的过程中供油量同步回归目标供油量,因此能够避免积分滞后作用的弊端,从而避免速度超调。在高压转子动态足够快且只考虑低压转子一阶动态的情况下,通过仿真对无超调的调速效果进行验证。结果表明,文中控制结构用于双轴涡扇发动机超调极小,极小的超调是由被忽略的高压转子动态造成的。为减小高压转子动态的影响并进一步改善调速效果,文中提出一种基于航空发动机静态特性的串级调速结构。实验结果表明,串级结构能够有效消除超调。
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关键词
双轴涡扇航空发动机
稳态数据
无超调调速
转速调节
部件级模型
串级控制
仿真验证
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职称材料
GE90大涵道比涡扇发动机动态性能研究
被引量：
2
4
作者
张晨东
唐庆如
+1 位作者
赵军
包正弢
《西安航空学院学报》
2018年第1期28-33,共6页
航空发动机数学模型的建立对于发动机控制十分关键,GE90系列发动机作为大涵道比超大推力涡扇发动机的代表,对于国内大推力发动机的研究具有重要意义和参考价值。以GE90-85B型号发动机作为研究对象,选择部件级特性建模方法,建立大涵道比...
航空发动机数学模型的建立对于发动机控制十分关键,GE90系列发动机作为大涵道比超大推力涡扇发动机的代表,对于国内大推力发动机的研究具有重要意义和参考价值。以GE90-85B型号发动机作为研究对象,选择部件级特性建模方法,建立大涵道比涡扇发动机的稳态及动态模型,研究发动机在加减速过程各参数变化情况以及对性能的影响。结果表明,在高压转子80%转速、燃油流量阶跃增加,和高压转子100%转速、燃油流量阶跃降低的两种情况下,空气流量、油气比、燃烧室出口温度呈现出与燃油流量同增同减的状态;燃油流量阶跃变化时空气流量无法立即阶跃跟随,致使油气比出现超调的情况;加速时考虑高温部件寿命的影响需避免超温,减速需考虑油气比低导致的燃烧室熄火。
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关键词
航空发动机
大涵道比
性能仿真
部件级模型
动态性能
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职称材料
题名
拉瓦尔喷管计算模型的改进及其整机仿真验证
被引量：
26
1
作者
周文祥
黄金泉
周人治
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
中国航空工业集团公司中国燃气涡轮研究院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第11期2601-2606,共6页
文摘
根据拉瓦尔喷管的典型工作状态,建立了零维拉瓦尔喷管气体动力学模型,并将其集成到发动机整机部件级模型中,开展了发动机整机加速动态仿真.仿真结果表明:①随着喷口面积的不断收小,发动机低压转速加速曲线存在一段"先降后升"区域,这与实际试车结果吻合;②贴口正激波被推出管外的瞬间,出口马赫数从亚声速突变至超声速,但喷管出口流量、发动机推力变化连续,未见突变现象.
关键词
航空发动机
拉瓦尔喷管
部件级模型
数值仿真
Keywords
aero
-
engine
Laval
nozzle
component
-
level
model
numerical
simulation
分类号
V235 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
航空发动机机载模型迭代计算优化方法研究
2
作者
罗兴华
耿佳
李明
刘备
王磊
宋志平
机构
西安交通大学机械工程学院
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期2649-2658,共10页
基金
国家科技重大专项(2017-V-0010-0060,2019-V-0010-0104)。
文摘
航空发动机是一个复杂、时变的多变量热力物理系统,其部件级模型的收敛精度与收敛速度对基于模型的发动机健康管理和容错控制等领域研究具有重要意义。现有的发动机部件级模型一般基于传统拟牛顿法进行各平衡方程的联立求解,较于传统牛顿-拉夫逊法(N-R法)收敛速度得到优化,但难以满足全包线范围内动态模型机载化应用的精度兼实时性要求。提出了一种自适应变步长因子拟牛顿法,可在保证模型计算精度的同时,最大程度地减少模型迭代次数,从而大幅提升模型计算速度,为模型的机载化应用创造条件。基于现役发动机计算平台MPC5554微控制器的仿真实验结果表明:相比于传统算法,所提算法具有更好的收敛性与实时性。
关键词
航空发动机部件级模型
平衡方程
拟牛顿法
自适应变步长因子
实时性
Keywords
aero
-
engine
component
-
level
model
equilibrium
equation
quasi-newton
method
adaptive
step
size
factor
real-time
performance
分类号
O242.23 [理学—计算数学]
TP391.9 [理学—数学]
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职称材料
题名
基于稳态数据的航空发动机调速控制研究
被引量：
2
3
作者
王霞
贾弼元
唐予军
机构
河北大学电子信息工程学院
出处
《现代电子技术》
2022年第8期115-120,共6页
基金
河北省自然科学基金面上项目(F2019201095)
国家自然科学基金面上项目(11771115)
国家自然科学基金青年项目(61903119)。
文摘
为研究某型双轴涡扇航空发动机的调速问题,文中利用航空发动机自身的无源特性和燃油输入与转速输出的稳态对应关系设计无超调调速控制器,在不利用发动机解析模型的情况下,完成控制器的设计和系统分析。鉴于在设定值跟踪过程中,积分的作用是根据历史误差最终积累出目标转速对应的稳态油量,文中采用发动机的输入油量与转速之间的稳态对应关系取代积分作用与比例作用共同完成调速。加速过程中油量超过目标稳态油的幅度由比例控制强度决定,调整比例控制系数即可调整系统跟踪速度。由于转速误差趋于0的过程中供油量同步回归目标供油量,因此能够避免积分滞后作用的弊端,从而避免速度超调。在高压转子动态足够快且只考虑低压转子一阶动态的情况下,通过仿真对无超调的调速效果进行验证。结果表明,文中控制结构用于双轴涡扇发动机超调极小,极小的超调是由被忽略的高压转子动态造成的。为减小高压转子动态的影响并进一步改善调速效果,文中提出一种基于航空发动机静态特性的串级调速结构。实验结果表明,串级结构能够有效消除超调。
关键词
双轴涡扇航空发动机
稳态数据
无超调调速
转速调节
部件级模型
串级控制
仿真验证
Keywords
double
shaft
turbofan
aero
-
engine
steady-state
data
non-overshoot
speed
regulation
rotate
speed
regulation
component
level
model
cascade
control
simulation
verification
分类号
TN876-34 [电子电信—信息与通信工程]
下载PDF
职称材料
题名
GE90大涵道比涡扇发动机动态性能研究
被引量：
2
4
作者
张晨东
唐庆如
赵军
包正弢
机构
中国民用航空飞行学院航空工程学院
出处
《西安航空学院学报》
2018年第1期28-33,共6页
基金
中国民用航空飞行学院科学研究基金(ZJ2016-01)
文摘
航空发动机数学模型的建立对于发动机控制十分关键,GE90系列发动机作为大涵道比超大推力涡扇发动机的代表,对于国内大推力发动机的研究具有重要意义和参考价值。以GE90-85B型号发动机作为研究对象,选择部件级特性建模方法,建立大涵道比涡扇发动机的稳态及动态模型,研究发动机在加减速过程各参数变化情况以及对性能的影响。结果表明,在高压转子80%转速、燃油流量阶跃增加,和高压转子100%转速、燃油流量阶跃降低的两种情况下,空气流量、油气比、燃烧室出口温度呈现出与燃油流量同增同减的状态;燃油流量阶跃变化时空气流量无法立即阶跃跟随,致使油气比出现超调的情况;加速时考虑高温部件寿命的影响需避免超温,减速需考虑油气比低导致的燃烧室熄火。
关键词
航空发动机
大涵道比
性能仿真
部件级模型
动态性能
Keywords
aero
-
engine
high
bypass
ratio
performance
simulation
component
level
model
dynamic
performance
分类号
V235.13 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
拉瓦尔喷管计算模型的改进及其整机仿真验证
周文祥
黄金泉
周人治
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
26
原文传递
2
航空发动机机载模型迭代计算优化方法研究
罗兴华
耿佳
李明
刘备
王磊
宋志平
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
3
基于稳态数据的航空发动机调速控制研究
王霞
贾弼元
唐予军
《现代电子技术》
2022
2
下载PDF
职称材料
4
GE90大涵道比涡扇发动机动态性能研究
张晨东
唐庆如
赵军
包正弢
《西安航空学院学报》
2018
2
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职称材料
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