TBCC推進(jìn)系統(tǒng)總體性能建模與工作特性分析.pdf

1、渦輪基組合循環(huán)（Turbine-Based-Combined-Cycle，TBCC）發(fā)動(dòng)機(jī)具有較優(yōu)越的彈道性能，是一種可應(yīng)用于高超聲速飛行器的吸氣式動(dòng)力方案，在軍民用航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。建立TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能模型在高超聲速飛行器方案選型、推進(jìn)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)及相關(guān)部件工作特性分析等研究中都具有非常重要的作用。 本文利用擬一維流路分析方法，初步構(gòu)建了TBCC總體性能的分析框架，并基于發(fā)動(dòng)機(jī)部件特性建立了T

2、BCC總體性能計(jì)算模型，利用C語(yǔ)言開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算軟件。完成了組合發(fā)動(dòng)機(jī)各典型工作模態(tài)下的穩(wěn)態(tài)性能計(jì)算，分析了組合發(fā)動(dòng)機(jī)沿飛行軌跡線的性能參數(shù)變化規(guī)律。通過(guò)本文工作，給出了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性曲線，所得結(jié)論與航空發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)典理論相符。 通過(guò)對(duì)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配工作以及噴管與飛行器后體共同工作的分析，本文建立了并聯(lián)式組合發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。分析了進(jìn)氣道和噴管在不同模態(tài)下的工作性能及其變化規(guī)律，初步討論了進(jìn)排氣部件共同工作中

3、的相互影響。以進(jìn)氣道出口氣動(dòng)參數(shù)為對(duì)比目標(biāo)，將進(jìn)氣道計(jì)算結(jié)果與CFD結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，本文給出的計(jì)算結(jié)果基本符合進(jìn)氣道工作的物理規(guī)律，除設(shè)計(jì)工作點(diǎn)總壓恢復(fù)系數(shù)這一指標(biāo)外，其它參數(shù)誤差基本不超過(guò)10％。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，分析了沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室工作壓力變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能的影響，初步討論了燃燒室壓力脈動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的危害，給出了燃燒室壓力脈動(dòng)的設(shè)計(jì)允許范圍。 最后，本文對(duì)組合發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡工作態(tài)的總體性能進(jìn)行了探索研究。以發(fā)動(dòng)機(jī)