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- 航空升压式空气循环制冷组件动态仿真与优化分析
- 作者： 孙薇 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 空气循环制冷 动态仿真 飞机 优化分析
- 描述： 升压式空气循环制冷组件作为现代高性能军用飞机环境控制系统的重要组成部分，已广泛应用于大功率机载电子设备和驾驶员座舱的热环境控制中。美国波音公司在此方面进行了大量的研究工作，开发出了EASY5系统分析软件用于飞机环境控制系统及其部件的动、静态特性仿真研究。本文的研究工作是在总结本课题组前人的工作成果基础上进行了模型的完善与改进。在动态仿真研究方面，采用模块化方法，分别建立了涡轮、压气机、转轴以及中间冷却器数学模型。按照不同部件的动态特性分别考虑高频量（压力）、中频量（转子转速）和低频量（温度）随时间的变化过程。通过人工神经网络辨识性能特性曲线，使得建立的组件动态仿真模型，具有计算过程简单快捷，结果精度高的特点，满足了飞机环境控制系统动态仿真研究的要求。算例给出的仿真结果对进一步研究升压式空气循环制冷组件的动态特性，进而对飞机环境控制系统的部件匹配和系统优化等研究工作具有一定参考价值。在优化分析研究方面，本文选取了一个相对简单的飞机环境控制系统进行优化分析，首次在飞机环境控制系统初步设计阶段引入系统总的熵产单元数这个评价指标。在研究中，本文以热交换器的结构参数作为优化分析的设计变量，综合考虑了系统的起飞总重和总的熵产单元数这两个目标函数，给出了折衷的系统设计方案