可视化航空发动机性能仿真软件设计方法研究

作者： 王波   来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机   可视化模型   总体性能   仿真模型  

描述： 航空发动机性能计算模型在航空发动机研制过程的自始至终都起到相当关键的作用，可以在方案设计、参数选择、预先研制、试车调整以及使用维护等多方面工作中带来提高设计精度、缩短研制周期、节约研究经费等优点。经过几十年的发展，国外的仿真模型已经走过了由面向过程向面向对象、由代码化向图形化发展的道路，而国内的计算模型虽然基本完成了由面向过程向面向对象的转变，但是基本上仍停留在代码化的阶段，一般用户难于掌握、使用与调试，使得仿真模型在诸多环节中的应用受到了很大的限制。为了便于一般用户掌握与使用发动机性能仿真模型，使仿真模型在发动机的设计、研制、试验、使用和维护等阶段更方便地发挥更大的作用，本文利用航空发动机基本类库，开发了一个可视化的航空发动机性能计算平台。该平台具备图形化的用户界面，用户可以利用模块库中所提供的标准的发动机部件模块构建自己想进行性能计算的任意类型的发动机，方便地给定设计参数、飞行条件以及各种控制规律，进行航空发动机稳态与过渡态性能计算，而不需要进行任何代码化的编程工作，具有使用简单、通用性强等优点。仿真模型具备了初步的对计算结果的图形化输出的能力，方便用户对计算结果的直观解读。对于不同的发动机部件模型，只要增加相应的部件类，就可以方便地对仿真模型进行修改，满足不同的设计需求，具有潜在的扩展性。可视化模型具有的友好的图形化用户界面，能满足不同层次用户的需要，具有很强的实用性。本文描述了可视化模型的构建过程及其主要程序逻辑，通过对不同类型发动机的设计点、工作点和过渡态特性进行试计算，与专用模型的计算结果对比，验证了可视化模型的正确性。最后总结了该模型现存的问题，并指出了下一步研究的方向。本文所建立的仿真模型由Visual C#.NET和Visual Basic 6.0混合编程实现。

基于S1/S2流面耦合理论的航空发动机流道设计技术与研究

作者： 孙逸   来源： 南京航空航天大学 年份： 2018 文献类型 ： 学位论文 关键词： 通流计算   总体性能   流道设计   S1/S2耦合  

描述： 基于S1/S2流面耦合理论的航空发动机流道设计技术与研究

相似理论在航空发动机总体性能仿真中的应用

作者： 赵军   来源： 计算机仿真 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   相似理论   换算参数   总体性能  

描述： 以相似理论为指导研究了外界大气温度、飞行高度和飞行马赫数变化时对发动机总体性能参数的影响，并进行了各换算参数的变化曲线研究。结果表明构建的模型发动机换算燃油流量的最佳θ指数为0.67,该值和发动机型号相关，具体的发动机需要单独优化；同时发现，对于温度参数来讲，即使是同一款发动机，不同截面处的换算温度的最佳θ指数也不一致。通过七个初猜值的相似换算值与换算低压转速的变化规律研究，发现在保持飞行马赫数不变的情况下换算参数的曲线离散性较小，仿真计算中以飞行马赫数为参变量构造多条初猜值曲线，保证迭代计算初值的合理性，能较好的降低迭代次数，提高数字仿真速度。

组合循环发动机飞机/发动机性能一体化分析

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  

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。

“航空发动机总体设计”实践教学改革探索研究

作者： 薛瑞   初哲   杨亚晶   来源： 装备制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   工程理念   教学改革   概念设计   总体性能  

描述： 目前，我国正在实施创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”和“一带一路”等重大战略，迫切需要培养大批新兴工程科技人才。为积极响应我国航空发动机研制战略需求和教育部“卓越工程师教育培养计划”（即卓工计划），在飞行器动力工程专业人才培养中，设立“航空发动机总体设计”课程是促进学生理解航空发动机总体性能特征、建立发动机设计理念的重要环节。研究分析了该课程在实际讲授过程中所面临的现状和问题，指出目前在教学内容、方式和手段中存在的主要问题，探讨了近年来西安交通大学航天航空学院针对航空发动机设计类课程实践教学的构建思路与相关举措。在航空发动机总体设计教学改革中，从工程实际需求出发，引入当前工程单位主要设计理念与流程，采用校企联合授课及开展虚拟实验等多种教学手段对学生进行培养，相比于以往单纯讲解发动机总体设计理论，使学生能够更为清晰地掌握发动机性能分析及设计基本流程，能够更好地解析并区分不同设计要求下开展性能分析的起点与程序，使知识真正融入到学生的思维框架之中，起到了很好的教学效果。

“航空发动机总体设计”实践教学改革探索研究

作者： 薛瑞   初哲   杨亚晶   来源： 装备制造技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   工程理念   教学改革   概念设计   总体性能  

描述： 目前，我国正在实施创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“网络强国”和“一带一路”等重大战略，迫切需要培养大批新兴工程科技人才。为积极响应我国航空发动机研制战略需求和教育部“卓越工程师教育培养计划”（即卓工计划），在飞行器动力工程专业人才培养中，设立“航空发动机总体设计”课程是促进学生理解航空发动机总体性能特征、建立发动机设计理念的重要环节。研究分析了该课程在实际讲授过程中所面临的现状和问题，指出目前在教学内容、方式和手段中存在的主要问题，探讨了近年来西安交通大学航天航空学院针对航空发动机设计类课程实践教学的构建思路与相关举措。在航空发动机总体设计教学改革中，从工程实际需求出发，引入当前工程单位主要设计理念与流程，采用校企联合授课及开展虚拟实验等多种教学手段对学生进行培养，相比于以往单纯讲解发动机总体设计理论，使学生能够更为清晰地掌握发动机性能分析及设计基本流程，能够更好地解析并区分不同设计要求下开展性能分析的起点与程序，使知识真正融入到学生的思维框架之中，起到了很好的教学效果。

考虑多工况性能可靠性的航空发动机循环设计方法

作者： 曹大录   白广忱   吕晶薇   肖翼   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   分布式协同响应面法   循环设计   总体性能   可靠性   非劣解集  

描述： 为实现航空发动机总体性能设计方法由传统的确定性设计向不确定性概率设计转变,提出基于分布式协同响应面法思想的航空发动机多工况性能可靠性循环优化设计方法:建立了引入非确定性部件性能的航空发动机性能仿真模型,通过试验设计、非设计点性能仿真试验等步骤,构建了各典型工况下发动机推力与耗油率性能可靠度关于设计点循环参数的分布式响应面模型,并以此构建多工况性能协同响应面模型进行循环参数优化设计,最终获得循环参数非劣解集并通过随机试验进行验证。结果表明,通过多工况性能可靠性循环优化设计方法获得的循环参数非劣解集均能使发动机在多个典型工况下的总体性能同时达到不低于97.5%的高可靠度,为设计人员根据实际情况选取循环参数提供依据。