| 涡扇发动机最小红外特征模式性能寻优控制研究 |
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| 引用本文： | 柳亚冰,徐植桂,叶东鑫,陈浩颖,郑前钢,张海波.涡扇发动机最小红外特征模式性能寻优控制研究[J].推进技术,2020,41(5):1168-1177. |
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| 作者姓名： | 柳亚冰 徐植桂 叶东鑫 陈浩颖 郑前钢 张海波 |
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| 作者单位： | 中国航发控制系统研究所,中国航发控制系统研究所,南京航空航天大学能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室,南京航空航天大学 能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室 江苏 南京 210016,南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室,南京航空航天大学 能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室 江苏 南京 210016 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51576096),中央高校科研业务费重大人才培育项目(No. NF2018003) |
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| 摘 要： | 为抑制涡扇发动机排气系统的红外特征,提出一种基于红外预测模型的最小红外特征模式性能寻优控制。首先,建立一种排气系统正后向红外辐射强度简化预测模型,该预测方法考虑了排气系统内高温部件和尾喷流的红外辐射,以及尾喷流对高温部件红外辐射的吸收作用,具有可信的仿真精度;其次,基于涡扇发动机部件级实时仿真模型,增加了从外涵引气冷却中心锥和尾喷管扩张段内壁的冷却结构和红外预测模块;最后,基于该模型探索了最小红外特征模式的优化原理,并选用可行序列二次规划(FSQP)算法,通过控制高温壁面冷却气的流量,主燃烧室的燃油量以及尾喷管喉道面积,对两个亚声速巡航状态的工作点进行实时优化。仿真结果表明:在满足发动机推力恒定以及其他约束条件的前提下,发动机通过最小红外特征模式性能寻优控制,其排气系统后向红外辐射下降了30%以上,红外抑制效果显著。
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| 关 键 词： | 涡扇发动机 红外特征 性能寻优控制 高温壁面冷却 排气系统 |
| 收稿时间： | 2019/2/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/6/15 0:00:00 |
A Study on Performance Seeking Control of Minimum Infrared Characteristic Mode for Turbofan Engine |
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| LIU Ya-bing,XU Zhi-gui,YE Dong-xin,CHEN Hao-ying,ZHENG Qian-gang,ZHANG Hai-bo.A Study on Performance Seeking Control of Minimum Infrared Characteristic Mode for Turbofan Engine[J].Journal of Propulsion Technology,2020,41(5):1168-1177. |
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| Authors: | LIU Ya-bing XU Zhi-gui YE Dong-xin CHEN Hao-ying ZHENG Qian-gang ZHANG Hai-bo |
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| Institution: | College of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Turbofan engine Infrared characteristics Performance seeking control High temperature wall cooling Exhaust system |
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