特性研究-航空宇航推进理论与工程专业毕业论文.docx

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摘 要
涡轮冲压组合发动机() 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 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 发动机模型。
采用面向对象的软件设计思想,利用软件设计中的类/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 建模及性能分析研究。选定了 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。
关键词: ,数值仿真,涡喷发动机,冲压发动机,布局,建模
I
ABSTRACT
Turbine bine cycle engine () consisted of turbine engine and ramjet, it could work well in different flight altitude and mach number. It has a wide flight envelope and is the focus of current research around the world. Therefore, the numerical simulation of is particularly important.
The study described the application of the , and it clarified the advantages of bined engine and its scope of application. By studying the tools of gas properties putational method, ponent modeling, and the Newton-Raphson method, the researcher built the mathematical model of the turbojet, ramjet and .
Followed the spirit of the software project and the object-oriented design principles, using the technology of classes/objects, inheritance, overloading, templates, developed a engine thermal calculation software on the platform of VC++. It could calculate the fluid properties, ponent, component topology and the overall engine.
Bases on a turbojet engine carryied out the modeling and performance analysis of , the study selected the flight path and control schedule, determined the layout of the engine and the mach number of mode conversion. Finally, the reseacher analyzed the change of the engine performance