● 摘要
自适应循环发动机是一种新型的三外涵变循环发动机,国内对其的研究目前仍处于初步阶段。它在传统双外涵变循环发动机结构基础增加了第三涵道,比传统的涡喷、涡扇发动机的结构更加复杂。自适应循环发动机通过多个可调几何的综合调节能够实现多种工作模式,从而具备更宽的任务适应性,但同时也带来各部件匹配与控制的难题。基于上述原因,对自适应循环发动机各部件的匹配机理,控制规律,稳态、过渡态性能进行相关的研究变得十分必要。
本文主要针对自适应循环发动机进行了三个方面的相关研究:1.针对自适应循环发动机的结构形式,从理论上推导出其在不同工作模式下的共同工作方程,以此研究了自适应循环发动机不同工作模式之间的联系和各部件的匹配机理;2.基于自适应循环发动机在不同工作模式下的共同工作关系建立了性能模型,以此研究了自适应循环发动机的不同可调几何部件对匹配工作的影响;3.利用性能模型和不同可调几何部件的研究成果,对自适应发动机过渡态加减速特性以及相应的控制规律了进行相关研究。获得的有价值的结论如下,高压转子在不同工作模式下的共同工作方程形式一致,但低压转子的共同工作方程因工作模式不同而不同。ACE可调几何灵活多样,可通过相应的调节使发动机在不同工作模式工作时各部件的工作线尽量在高效率区工作。供油规律会影响自适应循环发动机加/减速过程各部件的工作线和发动机性能参数,合适的控制规律是进行发动机加/减速过程控制的关键。