分軸燃?xì)廨啓C(jī)的建模和仿真研究.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式動力機(jī)械,依靠連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn),從而將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉ΑＨ細(xì)廨啓C(jī)是重要的動力機(jī)械,廣泛應(yīng)用于航空、艦船以及電站系統(tǒng)中,因此對其進(jìn)行建模仿真從而研究其性能具有理論與現(xiàn)實意義。
　　Matlab/Simulink屬于面向圖形對象建模并且采用可視化仿真技術(shù),是建立地面燃?xì)廨啓C(jī)模型仿真平臺的基礎(chǔ)。本文采用模塊化建模方法,通過對分軸燃?xì)廨啓C(jī)功能分析與抽象,在Matlab/Simulink仿真

2、環(huán)境中建立了一個燃?xì)廨啓C(jī)模型仿真平臺。
　　在壓氣機(jī)特性曲線擬合處理方面,通過分析目前對壓氣機(jī)特性曲線的處理方法,借鑒了Monod和Logistic模型的一些特點,提出了新的經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛠頂M合特性曲線。由于提出的模型為微分方程形式,因此采用龍格庫塔法進(jìn)行模型解算,參數(shù)辨識采用差分進(jìn)化算法,在確定初始點后即可解算得到相應(yīng)的特性曲線。該模型參數(shù)較少,與現(xiàn)有的方法相比也有更高的精度。
　　在穩(wěn)態(tài)仿真中,利用Simulink模塊庫建立了

3、燃?xì)廨啓C(jī)中進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、高壓透平和動力透平這幾個典型部件模塊的模塊庫,根據(jù)燃機(jī)的流量平衡和功率平衡關(guān)系建立了穩(wěn)態(tài)工作方程組模塊,考慮到方程組是非線性函數(shù),采用了Newton-Raphson法對其求解,最后得到了該型燃?xì)廨啓C(jī)的穩(wěn)態(tài)工作平衡點,從而完成了穩(wěn)態(tài)仿真驗證。
　　在動態(tài)仿真中,考慮到比熱和油氣比的變化對系統(tǒng)的影響,采用了變比熱和變油氣比的計算方法。在仿真平臺上建立了用于動態(tài)仿真的轉(zhuǎn)子模塊和容積模塊,基于容積慣性法建