航空发动机原理大作业

航空发动机原理大作业

某涡轮喷气发动机参数设计

班级：0207102

姓名:吴吉昌

学号：020710213

2010年12月20日

作业题目：

在海平面、静止状态、标准大气条件、最大工作状态时，对有关涡喷发动机的F，SFC的要求如下表所示，它们均采用收敛喷管，Vcol为压气机出口处的相对引气量，Vr为涡轮中的相对回气量。试选择有关参数，计算并画出Fs,SFC及Qma随兀k*(或T3*)的变化曲线，并确定满足性能要求的工作过程参数。

发动机 A B C D E F

Vcol 0.03 0.025 0 0.03 0 0

Vr 0.02 0.02 0 0.02 0 0

要 F dN>=

求SFC Kg/dN.hr<= 2600 1250 700 2900 2650 2200 0.95 1.0 1.2 0.96 1.2 1.1

本报告选定C组参数进行设计讨论

MATLAB源程序：

function [Fs,SFC,Qma,f]=LIANXI2(Pk*)

T0=288.2;P0=1.0133e5;C0=0;F=7000;C=340.3;Hn=42900000;

di=1;nm=0.99;Vcol=0;Vr=0;

sb=0.97;dt=0.98;db=0.96;nt*=0.93;nk*=0.83;

k=1.4;R=287.3;k’=1.33;R’=288;

Cp=k*R/(k-1);Cp’=k’*R’/(k’-1);

XH=(1250:10:1550);

YH=[3137.5 3172.0 3206.8 3241.6 3276.8 3311.8 3346.9 3382.1 3417.5 3453.0 3488.7 3524.2 3560.0 3595.9 3632.0 3668.1 3704.2 3740.5 3777.0 3813.5 3850.2 3886.8 3923.5 3960.8 3997.4 4034.5 4071.3 4108.2 4245.2 4282.5 4219.7];

Xh2=(350:10:850);

Yh2=[350.5 360.6 370.7 380.8 390.9 401.4 411.1 421.3 431.5 441.7 451.9 462.1 472.3 482.6 492.9 503.2 513.5 523.8 534.1 544.5 554.9 565.3 575.7 586.2 596.6 607.1 617.6 628.2 638.8 649.3 660.0 670.6 681.3 692.0 702.7 713.4 724.2 735.0 745.9 756.7 767.6 778.5 789.4 800.3 811.6 822.2 833.2 844.2 855.2 866.2 877.2];

Xh3=(1250:10:1550);

Yh3=[1336.6 1348.4 1360.2 1372.1 1383.9 1395.8 1407.7 1419.6 1431.6 1443.5 1455.5 1467.4 1479.4 1491.3 1503.3 1515.3 1527.3 1539.2 1551.3 1563.2 1575.3 1587.2 1599.1 1611.0 1623.0 1635.0 1647.3 1659.5 1671.8 1684.1 1696.5];

T3*=(1250:5:1550);

M0=C0/C;

T0*=T0*(1+(k-1)*M0^2/2);

P1*=di*P0*(1+(k-1)*M0^2/2)^(k/(k-1));

T1*=T0_;

VTk*=T1**(Pk*^((k-1)/k)-1)/nk*;

T2*=T1*+VTk*;

P2*=P1**Pk*;

P3*=P2**db;

h3a*=interp1(Xh3,Yh3,T3*)*1000;

h2a*=interp1(Xh2,Yh2,T2*)*1000;

H3*=interp1(XH,YH,T3*)*1000;

f=(h3a*-h2a*)./(sb.*Hn-H3*+h2a*);

VTt*=Cp*VTk*./(Cp**(1-Vcol+f)*nm);

T4*=T3*-VTt*;

Pt*=(1-VTt*./(T3**nt*)).^(-k*/(k*-1));

P4*=P3*./Pt*;

P9*=P4**dt;

a=P9*/P0;

if(a>=1.85)

P9=P9*./1.85;

C9=(2*k’*R’*T4*./(k’+1)).^0.5;

else

P9=P0;

C9=(2*Cp’*T4**(1-P0./P9*).^((k’-1)/k’)).^0.5;

end

T9=T4*-C9.^2/2/Cp’;

Fs=(1-Vcol+f+Vr).*(C9-C0./(1-Vcol+f+Vr)+R’*T9/C9*(1-P0./P9)); SFC=3600*f*(1-Vcol)./Fs;

Qma=F./Fs;

[a1,b1,c1,d1]=LIANXI2(9);

[a2,b2,c2,d2]=LIANXI2(10);

[a3,b3,c3,d3]=LIANXI2(11);

T3*=(1250:5:1550);

figure(1)

plot(T3*,a1,'g*',T3*,a2,'ko',T3*,a3,'bx');

xlabel('T3*');

ylabel('Fs');

title('涡喷发动机性能参数Fs在Pk*一定时随T3*的变化情况');

figure(2)

plot(T3*,b1,'g*',T3*,b2,'ko',T3*,b3,'bx');

xlabel('T3*');

ylabel('SFC');

title('涡喷发动机性能参数SFC在Pk*一定时随T3*的变化情况');

figure(3)

plot(T3*,c1,'g*',T3*,c2,'ko',T3*,c3,'bx');

xlabel('T3*');

ylabel('Qma');

title('涡喷发动机性能参数Qma在Pk*一定时随T3*的变化情况');

figure(4)

plot(T3*,d1,'g*',T3*,d2,'ko',T3*,d3,'bx');

xlabel('T3*');

ylabel('f');

title('涡喷发动机性能参数f在Pk*一定时随T3*的变化情况');