TBCC推進系統(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)動機具有較優(yōu)越的彈道性能，是一種可應用于高超聲速飛行器的吸氣式動力方案，在軍民用航空航天領域具有廣泛的應用前景。建立TBCC發(fā)動機總體性能模型在高超聲速飛行器方案選型、推進系統(tǒng)總體設計，發(fā)動機整機及相關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)動機部件特性建立了T

2、BCC總體性能計算模型，利用C語言開發(fā)了相應的計算軟件。完成了組合發(fā)動機各典型工作模態(tài)下的穩(wěn)態(tài)性能計算，分析了組合發(fā)動機沿飛行軌跡線的性能參數(shù)變化規(guī)律。通過本文工作，給出了渦輪發(fā)動機工作特性曲線，所得結(jié)論與航空發(fā)動機經(jīng)典理論相符。 通過對進氣道與發(fā)動機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)動機進排氣系統(tǒng)的數(shù)學模型。分析了進氣道和噴管在不同模態(tài)下的工作性能及其變化規(guī)律，初步討論了進排氣部件共同工作中

3、的相互影響。以進氣道出口氣動參數(shù)為對比目標，將進氣道計算結(jié)果與CFD結(jié)果進行了對比，本文給出的計算結(jié)果基本符合進氣道工作的物理規(guī)律，除設計工作點總壓恢復系數(shù)這一指標外，其它參數(shù)誤差基本不超過10％。 根據(jù)計算結(jié)果，分析了沖壓發(fā)動機燃燒室工作壓力變化對發(fā)動機總體性能的影響，初步討論了燃燒室壓力脈動對發(fā)動機工作的危害，給出了燃燒室壓力脈動的設計允許范圍。 最后，本文對組合發(fā)動機過渡工作態(tài)的總體性能進行了探索研究。以發(fā)動機