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题名模态转换对变循环发动机多维度耦合模型性能影响研究
被引量：1
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作者
王承熙
周莉
张晓博
王占学
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机构
西北工业大学动力与能源学院
先进航空发动机协同创新中心
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期14-26,共13页
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基金
国家自然科学基金(52076180)
陕西省杰出青年科学基金(2021JC-10)
+2 种基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅱ-0015-0036)
航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-B-Ⅰ-002-001,P2022-B-Ⅱ-010-001)
中央高校基本科研业务费专项基金(2022-08)。
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文摘
为研究模态转换过程中模态选择阀(Mode Select Valve,MSV)与发动机总体之间的耦合作用,以典型的双涵道变循环发动机(Variable Cycle Engine,VCE)作为研究对象,首先通过三维MSV模型的数值仿真,建立具有通用性的MSV高保真度特性图;随后在基于部件的发动机零维整机气动性能计算程序的基础上,将该高保真度特性图耦合进入发动机性能计算程序,建立了多维度耦合模型,研究模态转换过程中MSV对总体性能以及部件的耦合影响;并对比了多维度耦合模型和零维模型的计算结果。结果表明:相比零维模型,多维度耦合模型的推力最大时高出3.98%,单位推力耗油率高出0.79%;风扇压比最大时高出9.86%,风扇效率高出0.75%。这种差异的原因在于多维度耦合模型正确地评估了MSV在非线性工作段的节流损失,该损失向后传递并影响到前可变面积涵道引射器(Front Variable Area Bypass Injector,FVABI)的掺混总压损失,依靠参与求解共同工作方程组显著地减少了外涵的流量,使得涵道比迅速减小,在发动机部件共同工作规律的约束和影响下,引起发动机低压涡轮落压比增加和低压轴转速增加,发动机性能参数也随之发生变化。因此相较于零维模形,多维度耦合模型能够真实地反映出模态转换时MSV对VCE性能参数以及其他部件的影响。
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关键词
变循环发动机
模态选择阀
维度缩放
模态转换
多维度耦合模型
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Keywords
Variable cycle engine
Mode select valve
Numerical zooming
Mode transition
Multi-dimensional coupling model
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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