变循环发动机调节高导和低导方案对比研究
一种基于记忆合金的变循环发动机原理设计
- 109 -新 技 术 开 发分别安装于壳体底壳和上壳，以完成整个机器人组装，最后在其表面安装附带有LOGO 标识的图案和标识，并进行产品功能开机测试，在合格后方可进行包装，送达客户手中。
结论本文在考虑实际市场需求的情况下，从外观、实现功能、使用方法、加工制造等方面，结合工业设计具体实施流程完成了新型清扫机器人的构架设计，目标为解决日常生活中的室内卫生问题，如节省清洁环境卫生的时间用于生活和工作，大大降低老年人清洁卫生所需工作量及使用难度等。
但由于机器人本身结构尺寸小，要求灵活性较高，因而还不能满足上下过高的阶梯的要求。
此外，针对后续使用的设计软件，可考虑采用更为便捷、高效的软件工具，如T- splines，完成机器人的主体外观三维设计，以及其他渲染效果更优的渲染软件，如Maya、Cinema4D、Vred 等。
同时，针对现有的功能设计改进时，也需考虑加入清扫配件，如毛刷、抹布等模块配件，以便根据不同清扫环境选择不同配件；针对嵌入式部分，可考虑加入蓝牙音箱模块，可连接手机播放音乐，让清扫工作变得充满乐趣。
最后，也可结合现有热门行业，如深度学习、机器学习，以开发多个机器人协同工作，优化协同算法以提高清洁效率；提高环境识别性能，将现有方案技术从办公、室内清洁，运用到其他复杂工作环境（也需要根据不同使用环境，更换不同功能模块，以满足使用要求）。
参考文献[1]朱润，胡嘉俐，朱彦.家居服务机器人的工业设计[J].科技文化，2014（36）：107-108.[2]李瑞峰，张超，黄超，等.清扫机器人路径规划的研究[J].机械设计与制造，2012（12）：160-161.[3]朱彦，于忠海，王廷军，等.护理机器人的工业设计[J].机械设计，2010，27(10)：1-4.[4]刘振鹏.智能化清扫机器人设计[J].工业与工程技术，2015，36(16)：206-207.[5]李允旺，李彬，代阳阳，等.组合式麦克纳姆轮轮毂：中国，CN201520209033.7[P].2015.9.传统航空涡轮发动机的热力循环特性是固定不变的，一种发动机只能在一种模式下工作，并且仅在有限的飞行范围内具有最好的性能。
为什么发动机能调高功率和低功率，怎么做到的？今天算长见识了
为什么发动机能调高功率和低功率，怎么做到的？今天算长见
识了
为什么发动机能调高功率和低功率，怎么做到的？今天算长见识了
以前汽车可是一件稀罕物，别说是穷人了，很多有钱的人都有不起，当然了随着汽车制造成本的降低，人们生活水平的提高，买得起车的人是越来越多了。
这个时候人们又产生了新的困扰，那就是车的类型实在是太多了，就连同一辆车都有不同，甚至在同一辆车上的同一个发动机都可以，根据需求调出高低功率的不同版本。
不过大家知道这是怎么调出来的吗？
原来在汽车刚产生的时候，它的工作原理就是简单的吸气、燃烧、放气，但是这种方式动力非常低，而且有时候燃烧的还不是很充分，所以就出现了涡轮系统。
现在的涡轮系统非常的发达，所谓的涡轮系统就是在燃烧室里面后期又加进去了更多的空气，这样在同一个汽车发动机的燃烧缸里面存在的空气和燃油都比较充分，燃烧的时候就能产生一个巨大的力气。
理论上说，如果燃烧室的质量够高，涡轮压力足够的话一个汽车的发动机就能驱动一艘航空母舰。
一辆车从厂里面出来的时候，一般它采用的都是原动力发动机，除非是客人要求生产高频率动力，如果买车的人需要高功率输出动力的车辆，厂家就会控制一下涡轮增压的进气量等，减少燃烧室的负担，这样车辆的发动机的使用寿命就更长了。
同样的低改高也一样，一般一款车的发动机，高低功率输出其实差别都不是很大，毕竟厂家是要控制研发成本的。
变循环发动机模态转换的几何调节规律
变循环发动机模态转换的几何调节规律
］ ［ ４ １ －
的优势 ． 当变循环发动机在单 、 双外涵两种模态之 间切换时 ， 如何保 证 变 循 环 发 动 机 模 态 的 稳 定 过 渡且同时获得预期性能是变循环发动机的重要研 究内容之一 ． 美国通用电气公司在超声速巡航飞机研究和 先进战术战斗机 发 动 机 等 项 目 的 支 持 下 ， 先后对 双外涵变循环发 动 机 模 态 转 换 过 程 的 几 何 调 节 、
， 作者简介 ： 周红 （ 女， 湖北荆州人 ， 博士生 ， 主要从事航空发动机总体设计研究 ． ９ ８ ８－ ） １
第９期
周 红等 ： 变循环发动机模态转换的几何调节规律
２ １ ６ １
及结果数据 ． 近年来 ， 随着 国 内 对 变 循 环 发 动 机 研 究 的 重 视， 研究人员基于 稳 态 或 动 态 分 析 方 法 研 究 了 变 循环发动机的模态转换过程
系统的延迟 ， 故也不予考虑 ． 认为模态转换过程中 气流与变循环发动机零部件之间的非定常热交换 以及气体流动的 不 稳 定 性 所 造 成 的 影 响 均 不 大 ， 因而忽略变循环发动机零件受热程度不同所造成
１ 模态转换原则
变循环发动机进行模态转换的目的是为了在 满足不同的推力 要 求 时 ， 仍能保持较高的进口流 量， 从而达到比常 规 涡 扇 发 动 机 更 低 的 耗 油 率 和 更小的安装阻力 ． 例如 ， 当发动机由大推力状态过 渡至小推力状态 时 ， 常规涡扇发动机一般是通过 减少供油量 ， 常规涡扇发动机转速降低 ， 进口流量 随之降低 ， 推力 减 小， 进口流量的降低还使得常
一种变循环航空发动机加力燃烧室外涵流量调节机构的制作方法
一种变循环航空发动机加力燃烧室外涵流量调节机构的制作方法引言航空发动机作为飞机的核心动力系统，其稳定性和效率对飞行安全和经济性起着至关重要的作用。
为了提高航空发动机的性能，研究者们不断探索新的设计和制造方法。
本文将介绍一种新型的变循环航空发动机加力燃烧室外涵流量调节机构的制作方法。
背景传统的航空发动机在设计上存在一些限制和不足之处。
为了提高其性能，一种新型的变循环航空发动机被提出。
在变循环航空发动机中，通过控制外涵流量，有效改善了发动机的性能，提高了燃料燃烧效率。
本文介绍的变循环航空发动机加力燃烧室外涵流量调节机构正是为了实现这一目标而设计。
设计方案变循环航空发动机加力燃烧室外涵流量调节机构由以下几部分组成：1.外围结构：外围结构包括发动机的外壳和气流流通通道。
通过精确的流体动力学设计和先进的材料制造技术，使得气流在外围结构中能够得到有效的控制和调节。
2.调节阀门：调节阀门用于调节燃烧室外涵流量，控制燃烧室的进气量。
调节阀门采用高强度的合金材料制造，具有较小的内阻和良好的耐高温性能。
3.流量传感器：流量传感器用于实时监测燃烧室外涵的流量，通过将传感器数据反馈给控制系统，实现对流量的精确控制和调节。
制造过程制造变循环航空发动机加力燃烧室外涵流量调节机构的基本步骤如下：1.设计外围结构：根据发动机的要求和性能指标，进行外围结构的设计。
考虑到流体动力学和热力学等因素，确保外围结构既可以有效控制气流，又能够耐受高温和高压的环境。
2.制造调节阀门：根据设计要求，选择合适的合金材料，并使用精密加工设备制造调节阀门。
通过热处理和表面处理等工艺，提高阀门的耐高温性能和密封性能。
3.安装流量传感器：将流量传感器安装在燃烧室外涵流通道中，确保传感器与气流的接触面积最大化。
使用特殊的连接器和密封材料，确保传感器与流通道之间的良好密封和稳固连接。
4.系统调试：将制造好的调节机构与航空发动机的其他组件进行连接和调试。
通过实验和测试，检验调节机构的性能和可靠性，优化控制系统和调节算法。
汽轮机的调节方式及调节级变工况解析课件
背景介绍
某核电站汽轮机在运行过程中，需要应对多种复杂工况和运行条件，对调节方式和调节级变工况的要求较高。
调节方式及调节级变工况解析
该核电站采用了先进的蒸汽阀门控制系统（SVPC），对汽轮机的蒸汽阀门进行实时监测和精确控制，实现了多种复杂的调节方式和调节级变工况的应对策略。
应用效果
采用蒸汽阀门控制系统后，该核电站的汽轮机运行效率得到了显著提高，同时保证了机组的安全稳定运行。
优化方法
先对调节系统进行详细分析，确定需要优化的环节和关键参数；然后制定优化方案，进行实验验证；最后将优化成果应用于实际生产中。
实施步骤
积极引进新技术、新方法，如智能控制、自适应控制等，尝试突破现有技术的限制，实现汽轮机调节方式的技术创新。
技术创新
鼓励企业与科研机构合作，开展汽轮机调节方式的创新实践，积累经验，推动汽轮机调节技术的发展。
THANKS
感谢您的观看。
数字调节系统
早期汽轮机采用机械调节系统，随着技术的发展，电液调节系统和数字调节系统逐渐得到广泛应用。
数字调节系统的出现使得汽轮机控制策略更加复杂和精细化，为汽轮机高效稳定运行提供了有力支持。
02
CHAPTER
汽轮机调节级变工况概述
调节级变工况是指汽轮机在运行过程中，通过调节汽门开度来改变进入汽轮机的蒸汽流量和参数，以适应不同负荷需求和保证机组安全稳定运行的状态。
制定完善的应急处理预案，包括应急组织、通讯联络、现场处置等方面。在调节级变工况发生时，能够迅速启动应急预案，采取有效的处理措施，确保汽轮机的安全稳定运行。同时，加强应急演练和培训，提高操作人员的应急处理能力。
总结词
05
CHAPTER
汽轮机调节方式及调节级变工况的实际应用案例分析
变循环发动机性能优化方法研究
导 叶 角 度 、低 压 涡 轮 导 叶 角 度 和 喷 管 喉 道 面 积 ３个 量 为 多 少 时 ，发 动 机 的 性 能 最 优 是 变 循 环 发 动 机 性 能优 化 的 关 键 。基 于此 ， 笔 者 对 变 循 环 发 动 机 性 能 优化 方法进行研 究。
内 在 性 能 优 势 ， 受 到 了各 航 空 强 国 的重 视 ， 是 目前 航 空 发 动 机 的 重 要 研 究 方 向［ １ － ２ ］ 。 随 着 计 算 能 力 的不 断提 高及 发 动 机 数 学模 型 研 究 的 不 断 深 入 ，计 算 机 仿 真 精 度 也 在 不 断提 高 ，一 定 程 度 上 弥补 了实 验 方 法 的 不 足 ，尤 其 是在 发 动 机 型 号 研 制 过 程 中 ，燃 气 涡 轮 发 动 机 计 算 机 仿 真 技 术 发 挥 了不 可 替代 的 作 用 ［ ３ － ５ １ 。
速 时 的 大 推 力 与 低 速 时 的低 油 耗 。变 循 环 发 动 机 的
轮 导 叶 角 度 、后 混 合 器 面 积 等 参 数 的 条 件 下 ，确 定 发动机核心驱动风扇 级 （ ｃ ｏ ｒ ｅ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｎ ｆ ａ ｎ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ， Ｃ ＤＦ Ｓ ）
０ 引 言
由 飞机 发 动 机 设 计 原 理 可 知 ：对 于 持 续 高 马 赫 数 飞 行 任 务 ， 需 要 高 单 位 推 力 的涡 喷 循 环 ； 反 之 ， 如 果 任 务 强 调 低 马 赫 数 和 长航 程 ，就 需要 低耗 油 率 的 涡 扇 循 环 。双 涵 道 变 循 环 发 动 机 可 以 同 时 具 备 高
航空发动机机械液压式导叶调节器优化设计分析
航空发动机机械液压式导叶调节器优化设计分析摘要：为进一步确保航空发动机工作的稳定性和工作效率，需要对其导叶调节器进行合理设计与优化。
通过采用适当的调节器，能够调整导叶的倾角，改变发动机的工作状态，增加或减少喘振裕度、推力。
在发动机导叶调节器中，不仅有多种信号的相互转化，还牵涉到不同协同结构的相互配合效果等等。
因此，其整体研究的难度和范围实际上比较广。
由于受到应用环境、技术等多种因素的影响，导叶调节器会出现各种问题，比如导叶角度偏关等，影响了发动机的整体性能。
因此，本文以一台航空发动机为例，探讨了导叶调节器优化的思路和具体方法，并进行了仿真，通过研究相关内容，最终通过了校验，有效提高了发动机的整体质量。
关键词：航空发动机；导叶调节器；优化设计导叶是航空发动机的核心部件之一，而导叶调节器就是决定导叶发挥功效和作用的“开关”。
如果没有导叶调节器，发动机就无法提供动力，因此，导叶调节器的工作质量是非常重要的[1]。
近年来，随着我国航空业的快速发展，飞机的运行环境及发动机工况的变化，使得飞机涡轮风扇的导叶性能也随之发生变化。
当前，所有的飞机都是利用航空综合管控系统，将发动机的功能发挥到最大，进而可以有效地提升航空发动机在各种工作环境下的最优性能[2]。
通过导叶调节器，能够发动机导叶的角度进行调整，进而改变发动机工作特性。
在机械液压控制系统中，导叶一般通过凸轮来实现对角度的控制，与数字电子控制相比，它的抗干扰能力更强，但与此同时，缺少自动化以及精准性也是影响其性能发挥的重要因素，因此，对航空发动机机械液压式导叶调节器进行优化，能够赋予飞机更好的安全性能，推动航空事业发展。
1.航空发动机机械液压式导叶调节器优化设计要求1.1温度控制由于导叶角度驱动是通过动筒动环得以实现，因此，导叶的角度与动筒活塞的位置成比例，为方便实施该方案，用发动机压气机入口的温度来代表本地的温度，可由下列公式来获得：1.2导叶控制在导叶控制时，利用由毛细管、螺旋管及波纹管组成的螺旋毛细管温度传感器来感知发动机的空气温度，再用离心器来感知发动机转速。
A题-2013全国研究生数学建模竞赛A题
变循环发动机部件法建模及优化由飞机/发动机设计原理可知，对于持续高马赫数飞行任务，需要高单位推力的涡喷循环，反之，如果任务强调低马赫数和长航程，就需要低耗油率的涡扇循环。
双涵道变循环发动机可以同时具备高速时的大推力与低速时的低油耗。
变循环发动机的内在性能优势，受到了各航空强国的重视，是目前航空发动机的重要研究方向。
1 变循环发动机的构造及基本原理** 基本构造双涵道变循环发动机的基本构造见图1、图2，其主要部件有：进气道、风扇、副外涵道、CDFS涵道、核心驱动风扇级（CDFS）、主外涵道、前混合器、高压压气机、主燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、后混合器、加力燃烧室、尾喷管。
双涵道模式下，选择活门和后混合器（后VABI）全部打开；单涵道模式下，选择活门关闭，后混合器关小到一定位置。
进气道风扇副外涵道前混合器核心驱动风扇级（CDFS）主外涵道高压压气机主燃烧室高压涡轮低压涡轮后混合器加力燃烧室尾喷管模式转换活门涡扇工作模式（图上半部分）涡喷工作模式（图下半部分）图1 变循环发动机的基本构造图2 双涵道变循环发动机结构示意图图中数字序号表示发动机各截面参数的下脚标各部件之间的联系如图3所示，变循环发动机为双转子发动机，风扇与低压涡轮相连，CDFS、高压压气机与高压涡轮相连，如图3下方褐色的线所示。
蓝色的线表示有部件之间的气体流动连接（图3中高压压气机后不经主燃烧室的分流气流为冷却气流，在本题中忽略不计）。
图3 变循环发动机工作原理图**工作原理变循环发动机有两种工作模式，分别为涡喷模式和涡扇模式。
发动机在亚音速巡航的低功率工作状态，风扇后的模式转换活门因为副外涵与风扇后的压差打开，使更多空气进入副外涵，同时前混合器面积开大，打开后混合器，增大涵道比，降低油耗，此时为发动机的涡扇模式。
发动机在超音速巡航、加速、爬升状态时，前混合器面积关小，副外涵压力增大，选择活门关闭，迫使绝大部分气体进入核心机，产生高的推力，此时为发动机的涡喷模式。
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图1推力
在设计点状态，两个方案压缩部件工作参数相同，制低压物理转速为100%，主要不同的是引气分配不同，
燃出口温度不同。
由图1、图2可知调节低导方案的推力
和耗油率均好于调节高导方案；
亚巡点时在推力相当情况下，调节高导方案耗油率稍好于调节低导方案；
超巡点在推力相当时，调节低导方案耗油率稍好于调节高导方案；空中点在耗油率相当时，调节高导方案的推力稍微好于调节低导方案。
图3为总空气流量图。
在设计点和亚巡点时两方案的
空气流量基本相同，超巡点调低导方案空气流量稍高，
高空点时调高导方案空气流量稍高。
图4为总增压比图。
在设计点两方案总增压比相同，
图2耗油率
图3空气流量
图4总增压比
图5涡轮前温度
图6总涵道比
图7CDFS 导叶角度调节图
图8高/低压涡轮流量调节图
图9后涵道引射器外涵面积调节量
图10高压相对物理转速
亚巡点和超巡点均是调高导方案总增压比高，高空点是调低导方案总增压比高。
图5为涡轮前温度图，在几个典型工况点的涡轮前温度值均不高，尤其是调节高导方案。
在设计点时压缩部件参数确定情况下考虑到混合室进口内外涵压强平衡问题，因此设计点时燃烧室出口温度值较低，由于冷气分配原因使得调高导方案比调低导方案涡轮前温度更低些。
图6为两方案的总涵道比对比图，在设计点、超巡点和空中点两方案总涵道比相差不大，亚巡点差距较大。
亚巡点差距较大原因如下：
（1）式（1）为涵道比公式[4]，可知，在飞行条件一定时（均为亚巡点），外涵道总压恢复系数、中介机匣总压恢复系数和高压压气机进口面积相当时，调节低导方案的外涵进口面积较大，在发动机低压转子转速相同时，调节低导方案的高压转速较低，因此无量纲密流更小，所以调节低导方案。