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题名高通流双变循环发动机模式转换建模方法研究
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作者
张起源
嵇润民
黄向华
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机构
南京航空航天大学能源与动力学院
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出处
《推进技术》
北大核心
2025年第5期231-244,共14页
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基金
航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目(P2022-A-V-001-001)。
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文摘
模式选择阀(Mode Selective Valve,MSV)是实现变循环发动机模式转换的关键部件。为了准确反映变循环发动机模式转换性能变化,本文以高通流双变循环发动机为研究对象,提出模式转换的高置信度耦合建模方法。通过对MSV几何模型开展三维数值仿真,获取不同边界条件下的外涵道流动特性,揭示几何参数和气动参数对不同外涵道间气流流动的影响。基于数值仿真数据,采用极限学习机建立气动参数以及几何参数和性能参数的映射关系,并将映射关系耦合进发动机性能计算模型,建立高通流双变循环发动机高置信度耦合模型。通过将耦合模型与零维模型进行仿真对比,结果表明:相比于零维模型,在模式转换初期阶段,耦合模型可以准确反映由于边界条件变化导致的涵道间气流流动变化。在模式转换中后期,耦合模型可以准确反映由于MSV喉道马赫数达到1导致的外涵道堵塞特性。高置信度耦合模型能够更为真实地反映发动机在模式转换过程中的性能变化,最大推力波动为4.73%。在整个模式转换过程中,耦合模型单步最大耗时13.62 ms。用于计算模式选择阀性能的ELM模型,整体耗时维持在0.018 ms附近,最大耗时小于0.035 ms,满足实时性要求。
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关键词
变循环发动机
模式选择阀
外涵道模型
流场仿真
极限学习机
耦合模型
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Keywords
Variable cycle engine
Mode selective valve
Bypass model
Flow simulation
Extreme learning machine
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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题名变循环发动机模式转换对压缩部件的影响
被引量:7
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作者
陈雷
潘若痴
杨琳
史文斌
国睿
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机构
中国航发沈阳发动机研究所
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出处
《航空发动机》
北大核心
2021年第2期22-27,共6页
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基金
航空动力基础研究项目资助。
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文摘
针对变循环发动机在模式转换过程中模式选择阀回流对压缩部件产生影响的问题,建立了不同模式选择阀角度的压缩系统模型,开展了多工况联合数值仿真,详细分析了在模式转换过程中外涵的流动特征以及回流对压缩部件的影响,针对回流发生机理,从整机调节的角度提出了避免回流的措施并进行了数值验证。结果表明:变循环发动机在模式转换时直接打开模式选择阀将导致气体发生回流,回流使风扇工作点升高、喘振裕度下降,模式选择阀打开至14°时风扇接近喘振边界,回流导致CDFS进口产生进气畸变,压力畸变指数最高达到15%,从而影响CDFS的性能。在模式转换前打开喷口和后涵道引射器,再配合调节前涵道引射器和CDFS进口导叶,可以避免发生回流,从而保证变循环发动机稳定工作。
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关键词
变循环发动机
模式选择阀
风扇
核心机驱动风扇级
压缩系统模型
回流
数值仿真
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Keywords
variable cycle engine
mode selector value
fan
core driven fan stage(CDFS)
compression system model
recirculation
numerical simulation
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分类号
V231
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名变循环发动机双外涵匹配研究
被引量:5
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作者
韩佳
孙立业
张跃学
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机构
中航工业沈阳发动机设计研究所
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出处
《航空发动机》
2015年第1期53-57,共5页
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基金
航空动力基础研究项目资助
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文摘
针对带核心机驱动风扇的双外涵变循环发动机,提出了1种用于双外涵匹配分析的数值模拟方法。利用计算流体力学Fluent软件对其初步流路进行了研究及优化,在此基础上对双外涵模式流场、不同前涵道引射器状态下的单外涵模式流场进行分析。结果表明:第1外涵道的角度和流通面积对总压恢复系数的影响较大;在由双外涵模式转换到单外涵模式过程中,应将前可变面积涵道引射器开到最大以减小总压损失。该方法能够有效地应用于双外涵变循环发动机流路优化及双外涵匹配分析,为变循环技术的深入研究提供参考。
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关键词
双外涵
单外涵
模式选择阀
变循环发动机
数值模拟
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Keywords
double bypass
single bypass
mode selection valve
variable cycle engine
numerical simulation
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分类号
V211.45
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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