【摘 要】
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针对未来间冷回热技术在涡扇发动机上的应用问题,根据目前换热器以及涡扇发动机的研究现状,采用MATLAB平台,分别建立间冷器设计计算程序及双轴分排涡扇间冷回热发动机总体性
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针对未来间冷回热技术在涡扇发动机上的应用问题,根据目前换热器以及涡扇发动机的研究现状,采用MATLAB平台,分别建立间冷器设计计算程序及双轴分排涡扇间冷回热发动机总体性能仿真程序。分别就间冷涡扇发动机、回热涡扇发动机以及间冷回热涡扇发动机进行热力性能仿真,将结果与常规涡扇发动机性能进行对比分析,归纳出主要性能影响参数和技术应用风险指标。最后,利用PSO优化算法,建立间冷器优化程序,对多参数进行优化,为后续多目标优化奠定基础。研究结果表明:间冷器采取板翅式结构将有着更大的换热效率,其紧凑性高的特点更有利于满足航空发动机体积小、重量轻的要求。间冷器的采用在增大单位推力的同时会导致单位燃油消耗率略有上升(1.5%~3%);回热器的采用可以有效降低单位燃油消耗率(27%),但是会导致单位推力下降;间冷回热的综合应用则可使单位燃油消耗率进一步下降,并且弥补回热器导致的单位推力的下降。基于PSO算法的优化程序可以对间冷器参数进行有效优化,优化结果使得其换热效率提高了3.94%。
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