Method Article

طريقة سريعة لنمذجة محرك دورة متغير

DOI:

10.3791/59151

⸱

August 13th, 2019

 ,  , 
1College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا، نقدم بروتوكولًا لإنشاء نموذج رياضي على مستوى المكون لممحرك دورة متغير.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

محركات دورة متغير (VCE) التي تجمع بين مزايا محركات توربوفان وتوربو النفاثة, تعتبر على نطاق واسع لتكون محركات الطائرات الجيل القادم. ومع ذلك، يتطلب تطوير VCE تكاليف عالية. وبالتالي، فمن الضروري بناء نموذج رياضي عند تطوير محرك الطائرة، والتي قد تجنب عدد كبير من الاختبارات الحقيقية وخفض التكلفة بشكل كبير. كما أن النمذجة أمر بالغ الأهمية في تطوير قانون المراقبة. في هذه المقالة، استناداً إلى بيئة محاكاة رسومية، يتم وصف أسلوب سريع لنمذجة محرك دورة متغير تجاوز مزدوج باستخدام تقنية النمذجة الموجهة نحو الكائن وبنية هرمية نمطية. أولاً، يتم بناء النموذج الرياضي لكل مكون على أساس الحساب الدينامي الحراري. ثم، يتم إنشاء نموذج محرك هرمي عن طريق الجمع بين كل نموذج رياضي مكون والوحدة النمطية N-R solver. وأخيرا، يتم تنفيذ عمليات المحاكاة الثابتة والدينامية في النموذج وتثبت نتائج المحاكاة فعالية طريقة النمذجة. نموذج VCE بنيت من خلال هذا الأسلوب لديه مزايا بنية واضحة والمراقبة في الوقت الحقيقي.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

متطلبات الطائرات الحديثة تجلب تحديات كبيرة لنظام الدفع، والتي تحتاج إلى محركاتالطائرات أكثر ذكاء، وأكثر كفاءة أو حتى أكثر تنوعا 1. كما تتطلب أنظمة الدفع العسكرية المستقبلية قوة دفع أعلى بسرعة عالية واستهلاك وقود محدد أقل بسرعةمنخفضة1و2و3و4. من أجل تلبية المتطلبات التقنية لبعثات الطيران في المستقبل، طرحت جنرال إلكتريك (GE)مفهوم محرك دورة متغير (VCE) في عام 1955 5. VCE هو محرك طائرة يمكن أن يؤدي دورات ديناميكية حرارية مختلفة عن طريق تغيير حجم الهندسة أو موقف بعض المكونات6.....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. التحضير قبل النمذجة

  1. الحصول على أداء نقطة التصميم.
    1. فتح Gasturb 13. حدد محرك دورة متغير.
    2. انقر على الديناميكا الحراريةالأساسية. حدد تصميم الدورة. فتح DemoVarCyc.CVC.
    3. الحصول على أداء نقطة تصميم المحرك. وتظهر هذه على الجانب الأيمن من النافذة.
  2. الحصول على خرائط المكونات.
    1. فتح Gasturb 13. حدد محرك دورة متغير.
    2. انقر على إيقاف التصميم. حدد الخرائط القياسية. فتح DemoVarCyc.CVC.
    3. انقر على إيقاف نقطة التصميم

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ومن أجل إثبات صحة نموذج المحاكاة، تتم مقارنة العديد من بارامترات الأداء النموذجية المحددة في عمليات المحاكاة الثابتة والديناميكية بالبيانات الموجودة في Gasturb.

في محاكاة ثابتة، نقارن العديد من معلمات الأداء الرئيسية للنموذج مع هذه المعلمات في Gasturb للتحقق من دقة النموذج الثابت. ويبين الجدول 2 نتيجة المقارنة عند نقطة التصميم مع H=0 m وMa=0 وW و=0.79334 kg/s تحت وضع تشغيل تجاوز مزدوج. وفقا للمقارنة، فإن الحد الأقصى للخطأ في معلمات الأداء بين النموذج وGas.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

استناداً إلى بيئة محاكاة رسومية، يمكن بناء نموذج على مستوى مكون VCE بسرعة من خلال بنية هرمية نمطية وتكنولوجيا النمذجة الموجهة نحو الكائنات. ويوفر واجهة ودية للمستخدمين وأنها مريحة لتحليل وتصميم نموذج19.

الحد الرئيسي لهذه الطريقة هو كفاءة تنفيذ النموذج. لأنه تتم كتابة الطراز بلغة البرمجة النصية، يجب إعادة ترجمة الطراز في كل مرة يتم تشغيله. وبالتالي، فإن كفاءة التنفيذ ليست جيدة مثل لغة النظام. وبالنظر إلى هذا القيد، فإن نقطة البحث الرئيسية التالية هي كيفية تحسين كفاءة تنف.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدينا ما نكشف عنه

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تمويل هذا البحث من قبل صناديق البحوث الأساسية للجامعات المركزية، رقم المنحة [رقم. NS2018017].

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
GasturbGasTurb GmbHGasturb 13
MATLABMathWorksR2017b
TMATSNASA1.2.0

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Bin, L., Min, C., Zhili, Z. Steady Performance Investigation on Various Modes of an Adaptive Cycle Aero-Engine [J]. Propulsion Technology. 34 (8), 1009-1015 (2013).
  2. Junchao, Z., Min, C., Hailong, T. Matching mechanism analysis on an adaptive cyc....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Variable Cycle EngineObject Oriented ModelingThermodynamic CalculationComponent Mathematical ModelN R Solver ModuleStatic Dynamic SimulationGasTurb13 SoftwareDouble Bypass ModeSingle Bypass ModeRotational Speed

Related Articles