现今飞机在超音速巡航能力、隐身性和机动性等方面不断提高要求,导致内部热负荷无法不能得到有效冷却。机载能源综合管理可以很好解决此类问题,其技术核心是燃油热管理。在高空、超音速飞行时燃油可代替冲压空气成为主要热沉,冷却飞机和发动机上的热负荷,最终进入燃烧室燃烧。航空发动机是飞机的“心脏”,高温燃油进入发动机内会对其安全造成一定的危害,所以对发动机燃油系统温度研究对其有重要意义。目前由于飞机和发动机相互分开设计,国内外的研究主要集中在飞机燃油热管理系统方面,对发动机燃油热管理系统研究较少。本文针对涡扇航空发动机燃油系统,进行了温度仿真计算和控制方案研究,主要研究工作如下:(1)提出发动机燃油热管理方案。针对研究对象,剖析了系统中主要产热部件:离心泵由于效率损失会对经过的燃油流体加热;燃油沿程流过压力损失元件时,节流损失转化成热。详细介绍了热量生成以及滑油部分热负荷的理论计算过程。对研究对象提出了在燃/滑油热交换器后引出一条燃油回路,将燃油导回飞机的热管理方案。(2)开展了发动机燃油热管理系统温度仿真计算。本文以流体仿真分析软件Flowmaster作为计算工具,对提出的燃油热管理系统搭建模型,详细介绍了模型各部分原理。将仿真温度值与实验温度值进行对比验证模型的准确性,结果表明,计算误差主要受元件性能曲线影响;计算了系统各节点温度,主燃烧室前的燃油温度可高达155°C以上,严重影响发动机的安全;仿真发现向飞机回油可以降低燃油温度,定转速工况下燃油温度对于向飞机回油阶跃质量流量信号的响应具有延迟性;仿真了发动机变转速运转时,回油质量流量为0kg/s,不同工况的离心泵效率相同时,燃油温度与主燃烧室燃油质量流量之间的关系,质量流量增大,温度降低,质量流量稳定时,温度也会达到稳定值。(3)针对前面的变转速工况任务,提出温度控制方案。设计PID控制器的闭环控制系统,在Flowmaster软件上搭建模型。利用MATLAB中system identification工具箱辨识出控制对象的数学模型:阶跃回油质量流量和温度响应之间的关系;加入smith预估补偿器,控制器采用PI控制器,再利用根轨迹法求出控制器参数,在软件内实现仿真,验证策略具有一定的可行性。