航空发动机空气系统瞬态设计

【类型】学位论文

【作者】孙京川 

【关键词】 航空发动机 空气系统 瞬态计算 响应滞后

【摘要】航空发动机空气系统是从压气机适合位置引气，通过发动机内部流动元件的引导，实现燃气封严、轴向力平衡、热端部件冷却、主动间隙控制、防冰、除冰等功能。在空气系统设计中一般采用一维设计的方法,根据适航性要求，需要准确讨论空气系统在过渡工作状态的流量、温度、压力的分配，避免局部失效，因此需要针对飞行包线内的各种工作状态，进行航空发动机空气系统的瞬态设计。本文对航空发动机空气系统瞬态模拟方法及优化进行了探索、验证和应用。航空发动机空气系统瞬态模拟有两种方法，第一、采用准稳态算法，用有限迭代模拟瞬态响应，得到滞后特性，需要选取合适的迭代次数；第二、采用瞬态算法，可压缩性系数组成的时间项，计算瞬态响应，得到响应滞后特性。本文应用两种算法，对航空发动机试车过程中空气系统的工作状态进行实时仿真。当可压缩性系数较小时，可以使用准稳态过程的有限迭代模拟瞬态响应，但是航空发动机空气系统中可压缩性系数的影响是不容忽视的，因此航空发动机空气系统需要采用瞬态算法进行设计。空气系统内部的工作状态由边界节点共同影响，边界节点的变化直接导致空气系统内部流动发生很大的改变。在过渡状态，为了保证空气系统的正常工作，需要进行瞬态设计。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】徐国强

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