关键词
航空并联混合动力专用涡扇发动机快速设计方法
作者: 刘光璧   王步宇   王向阳   帅石金   来源: 航空动力学报 年份: 2023 文献类型 : 期刊 关键词: 能量利用   稳态性能   涡扇发动机   并联混合动力系统   快速设计  
描述: 为解决航空并联混合动力系统直接使用传统涡扇发动机时存在的发动机效率下降与低压压气机喘振问题,提出了一种通过流量预测确定涵道比的并联混合动力专用涡扇发动机快速设计方法,使用航空发动机性能仿真软件PROOSIS搭建了并联混合动力涡扇发动机模型,对发动机设计结果进行了性能评估与能量利用分析。研究表明,在与基准发动机相同的涡轮前总温限制下,设计结果能够满足推力需求。与在并联混合动力系统中使用基准发动机相比,使用设计的专用发动机时的油耗、能耗、低压压气机防喘振性能明显更优。由于能量利用历程不同,发动机的外涵道电能利用率远高于内涵道电能利用率和燃油利用率,这是并联混合动力涡扇发动机节能的根本原因。
航空并联混合动力专用涡扇发动机快速设计方法
作者: 刘光璧   王步宇   王向阳   帅石金   来源: 航空动力学报 年份: 2023 文献类型 : 期刊 关键词: 能量利用   稳态性能   涡扇发动机   并联混合动力系统   快速设计  
描述: 为解决航空并联混合动力系统直接使用传统涡扇发动机时存在的发动机效率下降与低压压气机喘振问题,提出了一种通过流量预测确定涵道比的并联混合动力专用涡扇发动机快速设计方法,使用航空发动机性能仿真软件PROOSIS搭建了并联混合动力涡扇发动机模型,对发动机设计结果进行了性能评估与能量利用分析。研究表明,在与基准发动机相同的涡轮前总温限制下,设计结果能够满足推力需求。与在并联混合动力系统中使用基准发动机相比,使用设计的专用发动机时的油耗、能耗、低压压气机防喘振性能明显更优。由于能量利用历程不同,发动机的外涵道电能利用率远高于内涵道电能利用率和燃油利用率,这是并联混合动力涡扇发动机节能的根本原因。
航空发动机燃油计量装置稳态特性仿真
作者: 杨世宇   林远方   徐向华   梁新刚   来源: 航空动力学报 年份: 2023 文献类型 : 期刊 关键词: 计量活门   航空发动机   燃油计量   压差活门   流体网络法   稳态特性  
描述: 为研究燃油计量装置的稳态工作特性,提升流量调控性能,基于Python语言自主开发了航空发动机燃油系统一维稳态流动仿真程序,通过建立完善的部件库和高效的求解算法,实现了含压力控制部件的复杂流路仿真模拟。从系统的角度分析了计量装置的工作特点和各参数对流动的影响规律,结果表明:在设计点工况下,计量活门能够正常工作的开度范围是0.3~0.85,过大或过小的开度均不利于流量的调控;仅有预紧力可以改变计量活门的开启边界,压差活门参数对供油性能的影响程度随计量活门的开度呈现单调变化;在压差活门的作用下,燃烧室供油量对各系统参数的敏感性较低,参数改变范围内的变化不大于10%,燃油泵的内泄漏是影响供油量的重要因素之一。
航空发动机推力衰退缓解的神经网络控制
作者: 闫召洪   仇小杰   黄金泉   鲁峰   来源: 航空动力学报 年份: 2021 文献类型 : 期刊 关键词: 神经网络控制   变增量线性规划(LP)优化   性能退化   推力缓解控制   涡扇发动机  
描述: 针对航空发动机气路部件性能退化导致的推力下降问题,提出一种基于变增量线性规划(LP)优化神经网络控制方法用于航空发动机推力衰退缓解控制。该方法通过内环控制转速和发动机压比,外环修正发动机指令信号以缓解发动机推力衰退。其中内环非线性自回归滑动平均(NARMA-L2)转速控制器由神经网络训练得到;外环指令修正回路利用变增量LP优化方法调整发动机指令信号。以某型小涵道比涡扇发动机为对象进行仿真验证,结果表明,在4组仿真条件下,设计的控制方法在保证性能退化的发动机不超限的条件下使推力衰退至少缓解了46.5%,验证了该方法的有效性。
航空发动机风扇叶片与机匣刮蹭分析及结构设计
作者: 柴象海   史同承   王少辉   张执南   来源: 航空动力学报 年份: 2019 文献类型 : 期刊 关键词: 风扇机匣   刮蹭   宽弦风扇叶片   结构设计   涡扇发动机  
描述: 针对异常载荷下,航空发动机宽弦风扇叶片的叶尖与机匣刮蹭变形及损伤特征缺乏数据支持,而传统理论计算方法存在较大的误差问题,建立了宽弦风扇叶片叶尖刮蹭显式动力学分析模型,采用宽弦风扇叶片与机匣刮蹭试验数据,对分析模型的计算精度进行了验证。基于分析模型进行了仿真参数的敏感度分析,得到了叶片与机匣刮蹭后叶片变形及机匣损伤规律。研究结果表明:叶尖伸长量对转子转速非常敏感,叶尖径向伸长量增加速率远大于转速增加值,因此在叶片设计中应考虑到风扇叶片极限转速下叶尖伸长量。同时需要选取合理的扭转角度以满足叶片安全性和气动性能的要求。在风扇机匣包容区设计中应主动考虑异常载荷的影响,增大安全性设计域度;设计合理的耐磨层材料参数,减小风扇叶片对其冲击损伤。采用该方法可以提高叶尖间隙控制精度,减小刮蹭对叶片和机匣造成的损伤。
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