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《典型飞行剖面下变几何tbcc特性-研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要涡轮冲压组合发动机(TBCC)将涡轮发动机与冲压发动机组合,可以在不同的飞行高度和马赫数条件下启用适合的工作模态,具有宽广的飞行包线,是当前世界各国研究的重点之一。因此,对涡轮冲压组合发动机进行数值仿真显得尤为重要。本文介绍了TBCC的应用背景,阐明了组合发动机的优势及其应用范围;研究了发动机计算工具及气体性质计算,部件建模方法,及迭代求解的Newton-Raphson方法;基于这些研究建立了涡喷发动机、冲压发动机及TBCC发动机模型。采用面向对象的软件设计思想,利用软件设
2、计中的类/对象、继承、重载、模板等技术,以VC++为开发平台,自主开发出发动机热力计算软件,包括流体性质及计算、发动机部件计算、部件拓扑关系、发动机总体计算四个模块。以某型涡轮喷气发动机为基础,开展了TBCC建模及性能分析研究。选定了TBCC发动机飞行轨迹及调节规律,确定了发动机布局方案及模态转换马赫数,分析了不同工作模态发动机性能和调节参数随飞行轨迹的变化,对模态转换过程的工作特性进行了初步探索。结果表明,在流量连续变化的基础上,涡喷发动机打开加力后及转换结束后推力均增加,在转换过程中推力有两次突变。关
3、键词:TBCC,数值仿真,涡喷发动机,冲压发动机,布局,建模I万方数据典型飞行剖面下变几何TBCC特性研究ABSTRACTTurbinebasedcombinecycleengine(TBCC)consistedofturbineengineandramjet,itcouldworkwellindifferentflightaltitudeandmachnumber.Ithasawideflightenvelopeandisthefocusofcurrentresearcharoundtheworld.T
4、herefore,thenumericalsimulationofTBCCisparticularlyimportant.ThestudydescribedtheapplicationoftheTBCC,anditclarifiedtheadvantagesofthecombinedengineanditsscopeofapplication.Bystudyingthetoolsofgaspropertiesandcomputationalmethod,enginecomponentmodeling,an
5、dtheNewton-Raphsonmethod,theresearcherbuiltthemathematicalmodeloftheturbojet,ramjetandTBCC.Followedthespiritofthesoftwareprojectandtheobject-orienteddesignprinciples,usingthetechnologyofclasses/objects,inheritance,overloading,templates,developedaenginethe
6、rmalcalculationsoftwareontheplatformofVC++.Itcouldcalculatethefluidproperties,enginecomponent,componenttopologyandtheoverallengine.BasesonaturbojetenginecarryiedoutthemodelingandperformanceanalysisofTBCC,thestudyselectedtheflightpathandcontrolschedule,det
7、erminedthelayoutoftheengineandthemachnumberofmodeconversion.Finally,thereseacheranalyzedthechangeoftheengineperformanceandcontrolparameterswithflighttrajectoryindifferentworkingconditions.andcarriedoutthepreliminaryexplorationoftheenginecharacteristicsint
8、hemodeconversion.Theresultsshowedthat,basedonthecontinuouschangesoftheflowrate,thethrustincreasedafteropeningafterburnerandtheendofmodeconversion,duringtheprocessofconversionithastwomutations.Keywords:TBCC,numerical