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组合循环发动机飞机/发动机性能一体化分析
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作者:
张冬青
宋文艳
柴政
刘立立
孟乒乒
来源:
航空动力学报
年份:
2018
文献类型 :
期刊
关键词:
组合循环发动机
起飞推力
飞机/发动机性能一体化
高超声速巡航飞行器
总体性能
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描述:
采用飞机/发动机一体化分析方法,开展了两种典型组合循环发动机方案(方案一为涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合发动机,方案二为涡轮/引射冲压/双模态超燃冲压组合发动机)总体性能对比研究。基于给定的马赫数为6.5巡航的高超声速飞行器的飞行任务需求,进行了约束分析与任务分析,优选出满足约束条件下的飞行器起飞推质比和机翼载荷,得到了相应的飞行器起飞总质量和海平面起飞推力,并进行了两种方案的对比研究。结果表明:在完成相同的飞行任务下,方案一的起飞总质量与方案二相当,前者比后者减小了2.6%;方案一的起飞推力比方案二高出10.3%;基于涡轮发动机水平,方案一和方案二分别需要采用两台海平面起飞推力为129kN和119kN量级的涡轮发动机。此外,飞行器起飞总质量随巡航距离增加而显著增加,巡航距离为4 000km时,两种方案的起飞总质量将达到85t左右。
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采用CARS试验技术与UFPV数值方法研究航空发动机燃烧室(英文)
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作者:
熊模友
乐嘉陵
黄渊
宋文艳
杨顺华
郑忠华
来源:
实验流体力学
年份:
2018
文献类型 :
期刊
关键词:
航空发动机燃烧室
CARS技术
两相燃烧
UFPV方法
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描述:
在自主开发的软件平台上,采用基于URANS的方法计算航空发动机燃烧室的三维两相燃烧流动,考虑了液态燃油从液膜-液滴-燃气-燃烧的完整物理化学过程。其中,颗粒相采用LISA一次破碎模型,KH-RT二次破碎模型和标准的蒸发模型,湍流燃烧模型采用可以考虑非稳态燃烧特性的非稳态火焰面/反应进度变量方法,得到了航空发动机燃烧室中温度、组分浓度和燃油液滴的颗粒直径分布规律。同时,采用CARS光学手段测量燃烧室主燃区的温度分布,并将数值计算结果与光学试验测量值进行比较,数值计算结果和试验值吻合较好,数值计算误差小于7.3%。说明了本文的数值计算方法和UFPV方法在计算航空发动机燃烧室的两相燃烧流动时具有较高的精度。
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基于POD/PCE/Kriging模型的航空发动机高维多目标优化
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作者:
马跃
郭明明
孙博伦
田野
宋文艳
乐嘉陵
来源:
航空动力学报
年份:
2023
文献类型 :
期刊
关键词:
代理模型
粒子群优化算法
POD/PCE/Kriging模型
多目标优化
航空发动机燃烧室设计
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描述:
针对于传统的航空发动机燃烧室设计过程计算周期长,加工和试验成本高,制约发动机设计周期的问题,基于航空发动机燃烧室模型,结合POD/PCE/Kriging(本征正交分解/多项式混沌展开/Kriging)模型和粒子群优化(PSO)算法开展了燃烧性能代理模型的构建和多目标优化设计。通过试验,应用POD/PCE/Kriging模型预测结果与一维程序计算结果进行对比分析,针对于燃烧效率和总压损失预测值的方均根误差分别为0.006 3%和0.122 7%。对设计变量参数开展寻优,并对获取的Pareto最优解集进行了分析,为满足性能指标的先进航空发动机燃烧室设计提供了物理见解,可以快速准确获得满足最优性能的设计参数,缩短航空发动机的研制周期。