文献综述:工质相变循环发动机的研究
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有机工质朗肯循环的研究进展及特性分析张丹李菊香 南京工业大学能源学院 江苏 南京 210009摘要;本文介绍了有机工质朗肯循环的工作原理和工质选择的最佳原则,介绍了有机工质明肯循环工质的研究进展,并对工质热力学特性对循环的影响进行了分析。
有机工质;朗肯循环;研究进展;特性分析Advances and Character Analysis of Organic Working Fluids for Rankine Cycle Zhang DanCollege of Energy, Nanjing University of Technology, Nanjing Jiangsu 210009, P.R.ChinaAbstract: After a brief introduction of ORC and the principle for selection of the ideal organic working fluid, advances of ORC working fluid and effects to the ORC of the characteristics of the working fluid were mainly introduced in this paper.Key words: organic working fluid; Rankine cycle; advances; character analysis地热田和九州大岳]发电系统,前者使用00年前后建成地热I矿和0.1MW [151。
:[161以R227ea、RC31阿饱和蒸气曲线(::重要的影响。
依前虱2所示):dT/dS为湿流体,其分亏其中等熵流体和司÷的几十年间,人11;践。
但是仍然存召:质对ORC的影响;供了一定的依据,I等; (2-)环境起【方式等。
UI ̄UUU" J‘,I11 I,UtU UG3osmosis desalination[J]et al., Fluid selection fo:n K.H., Wang C.C.. Ef,2004,29:1207-1217.g J.f., Gao L.. Parameue waste heat recovery[J]rsukiewicz, Gozdur A., '.aipment[J]. Applied En ̄。
什么是变循环航空发动机?原理是什么?
变循环发动机(VCE)是通过改变发动机一些部件的几何形状、尺寸或位置来改变它热力循环的发动机。
其原理是改变航发的增压比、涡轮前温度、空气流量和涵道比,可以让发动机在各种飞行和工作状态下都具备良好的性能。
变循环发动机目前主要研究方向是改变涵道比。
在爬升、加速和超音速飞行时减小涵道比,以增大推力。
在起飞和亚音速飞行时,增加涵道比,以降低耗油率和噪音。
它能有效应对亚音速飞行和超音速飞行间的固有矛盾,还能减小推进系统的安装损失,提高航发性能,达到事半功倍的效果。
世界上最早的投入使用的变循环发动机是SR-71“黑鸟”搭载的J58涡轮-冲压组合式变循环发动机,它是普·惠公司的独门法宝。
“黑鸟”从诞生之日起仍然保持一系列的速度和平飞高度纪录,可谓是航空史上的一个奇迹。
但是由于涡轮-冲压组合式变循环发动机理念太过超前,这种技术并未得到大规模应用。
从1960年代开始,战斗机是变循环发动机的最大推动力。
随着飞机的飞行包线不断扩大,只有变循环发动机才能满足战斗机多飞行状态的性能要求。
随着工程师更加关注飞机机体和推进系统一体化设计,变循环发动机还能减少溢流和后体阻力。
根据航发公司的研究数据显示,变循环发动机可使亚音速飞机的航程和续航时间增加30%和70%,使超音速飞机的航程和续航时间增加40%和80%。
如果相应技术得以应用,会让飞机的整体性能提升一个台阶,可谓是具有历程碑意义的重大进步!。
变循环发动机原理循环发动机是一种内燃机,它的工作原理是通过连续的循环过程将燃料气体转化为机械能,从而驱动设备进行工作。
循环发动机具有高效率、高功率、低噪音等优点,广泛应用于航空、船舶和汽车等领域。
循环发动机的工作原理主要包括四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
进气过程是指循环发动机通过吸气门将空气引入缸内。
进气门打开时,缸内压力低于大气压力,空气通过进气道进入缸内。
进气门关闭后,缸内空间的体积开始减小。
压缩过程是指循环发动机将吸入的空气压缩到高压状态。
当活塞运动到顶死点时,压缩活塞将空气压缩至最小体积,同时将压缩空气送入燃烧室。
这样可以提高空气的密度和温度,为燃烧提供条件。
燃烧过程是指循环发动机将燃料喷入燃烧室,并点燃混合物。
气缸内的燃料会在点火的作用下燃烧,释放出大量的热能。
燃烧产生的高温和高压气体会推动活塞向下运动,产生机械能。
排气过程是指循环发动机将燃烧后的废气排出。
活塞向下运动时,排气门打开,废气通过排气道排出。
排气门关闭后,活塞回到顶死点,准备进行下一个循环。
循环发动机的工作原理可以通过以下几个方面来进行研究和深入理解。
首先,可以从循环发动机的结构和组成部分来了解其工作原理。
循环发动机主要由气缸、活塞、曲轴、进气门、排气门、气缸盖、燃烧室等组成。
这些部件通过复杂的工作过程相互协作,将化学能转化为机械能。
其次,可以通过研究燃烧过程来了解循环发动机的工作原理。
燃烧过程是循环发动机中最重要的过程之一,涉及到燃料和空气的混合、点火和燃烧等过程。
了解燃烧过程的规律和机理,可以为提高循环发动机的效率和性能提供依据。
此外,可以从流体力学和热力学的角度来研究循环发动机的工作原理。
流体力学研究了气体在运动过程中的力学特性和流动规律,可以通过分析流体的压力、速度和密度等参数来研究循环发动机的气流动力学特性。
热力学则研究了能量转化和传递的规律,可以通过热力学分析来确定循环发动机的热效率和功率输出。
最后,可以通过实验和数值模拟方法来研究循环发动机的工作原理。
变循环发动机结构特点
循环发动机是一种工程应用于航空航天领域的动力装置,相较于传统的内燃机,它具有许多独特的结构特点。
首先,循环发动机采用的是连续循环工作原理,即在整个工作过程中,发动机
内部的焚烧物质不断循环往复,与外界无接触。
这种特点使循环发动机在高空高速飞行时,能够更好地适应外界环境的变化,并具备较高的可靠性。
同时,循环发动机的运转稳定,不会出现燃烧过程中的高温高压波动,对发动机部件的使用寿命产生积极的影响。
其次,循环发动机的结构特点还表现在其独特的排气系统上。
循环发动机通过
在进气系统和燃烧室之间设置回流管道,将一部分排出的废气重新输送到燃烧室中进行再燃,从而提高燃烧效率。
这种结构特点使得循环发动机能够在相同燃油消耗下产生更大的推力,提高发动机的整体效能。
此外,循环发动机的结构设计还注重轻量化和整体紧凑。
循环发动机通常采用
轻质合金材料制造关键部件,同时尽可能减少零部件数量和各部件之间的空隙,以达到减轻发动机自身重量和提高其功率密度的目的。
这种精简和紧凑的结构设计使循环发动机具备较高的体积能力,适用于复杂的航天任务。
综上所述,循环发动机的结构特点体现在连续循环工作原理、独特的排气系统
和轻量化紧凑的结构设计上。
这使得循环发动机在航空航天领域具备更好的适应性、可靠性和效能,为现代航天事业的发展做出了重要贡献。
文献综述写作文献综述是对某一方面的专题搜集大量资料后经综合分析而写成的一种学术论文,它是科学文献的一种。
《文献综述》要求学生对所进行的题目通过系统查阅国内外有关文献资料,全面了解题目的意义、前人有关工作及成果、需进一步解决的问题、可借鉴的实验方法、检测手段等,为完成论文奠定基础。
文献综述与“读书报告”、“文献复习”、“研究进展”等有相似的地方,它们都是从某一方面的专题研究论文或报告中归纳出来的。
但是,文献综述既不象“读书报告”、“文献复习”那样,单纯把一级文献客观地归纳报告,也不象“研究进展”那样只讲科学进程,其特点是“综述”:“综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更精练明确、更有逻辑层次;“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。
1、文献综述格式与写法文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。
这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。
因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下四部分:即前言、主题、总结和参考文献。
撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,再根据提纲进行撰写工作。
(1)前言部分:主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。
(2)主题部分:是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式。
可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。
(3)总结部分:与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解。
变循环发动机发展综述刘治呈【摘要】在介绍变循环发动机概念基础上,对不同国家变循环发动机研究历程与成果进行介绍,同时分析每一段历程所具有的技术特点,希望能够为相关专业提供可以参考的理论依据.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】3页(P177-179)【关键词】变循环发动机变几何结构推力耗油率【作者】刘治呈【作者单位】中国航发四川燃气涡轮研究院,成都 610500【正文语种】中文航空发动机由最初的活塞发动机逐渐发展为涡喷、涡扇发动机,性能得到了显著提升。
变循环发动机是通过改变发动机零部件几何形状与尺寸的一种热力循环燃气涡轮发动机[1]。
1 英国变循环发动机的研究英国设计了一款选择性排气变循环发动机,这款发动机采用两轴三压气机的设计原理[2]。
发动机结构如图1所示。
这款发动机在低马赫数飞行过程中,燃油消耗率非常低;当在超音速飞行时,具备较高推力。
在这两种基本特性要求下,发动机上设计了两种工作模式:一种是低压工作模式;另一种是高压动作模式。
选择性排气变循环发动机采用了固定几何结构涡轮技术,有效降低了设计风险。
2 日本变循环发动机的研究日本发明了一种变循环发动机,该发动机属于组合循环发动机,核心机为HYPR90-T涡轮风扇发动机,HYPR90-T结构如图2所示。
HPYRBO-T将低压涡轮设计成可调结构,可调低压涡轮叶片结构是这款发动机可变结构之一。
3 美国变循环发动机的研究除了日、英两国,美国关于变循环发动机的研究也取得了显著成果,截至目前一共发明设计了五代变循环发动机,并且每一代变循环发动机都有着自己独特的技术特点。
3.1 GE第一代变循环发动机图1 选择性排气变循环发动机图2 HYPR90-T结构图图3 后VABI变循环发动机在第一代变循环发动机中,技术人员设计了可调面积涵道引射器(VABI)这一关键构件[3]。
第一代变循环发动机采用了后VABI设计方式,具体结构如图3所示。
先进变循环发动机技术研究黄春峰《航空制造技术》现代航空发动机技术走过了百年地辉煌历程,已经发展得非常成熟.今天,传统地航空动力技术将面临严峻地挑战,世界航空动力技术呈现出强劲地加速发展态势,将引发第三次动力“革命”.为适应未来新一代先进战机地更高、更强、更狠、更霸地发展需要和对成本、速度、环境和燃料高效利用等方面地高要求,一些主要航空国家持续实施先进航空发动机研究和发展战略计划,加速研发以变循环及组合发动机为特征地第五代航空发动机[1].专家一致认为,新一代战斗机地竞争将不再是机械性能和飞行员地素质地较量,而是人工智能地比拼.第五代战机地性能将包括高于5马赫地速度、多光谱隐形能力以及传感器融合能力等,同时还将具备无人驾驶地飞行能力,并且有可能采用核动力航空发动机.第五代战机地动力为超声速、超智能、超隐形、超低成本全新概念地发动机[2-3].变循环发动机军事需求与发展背景传统航空涡轮发动机地热力循环特性是固定不变地,一种发动机只能在一种模式下工作,并且仅在有限地飞行范围内具有最好地性能.先进地变循环发动机(Variable Cycle Engine, VCE则不同,它是一种多设计点发动机,通过改变一些部件地几何形状、尺寸或位置,来调节其热力循环参数(如增压比、涡轮进口温度、空气流量和涵道比),改变发动机循环工作模式(高推力或低油耗)使发动机在各种飞行情况下都能工作在最佳状态.与此同时,变循环发动机能以多种模式(包括涡轮模式、涡轮风扇模式和冲压模式等)工作,因而在亚声速、跨声速、超声速和高超声速飞行状态下都具有良好地性能.在涡喷/涡扇发动机领域,VCE研究地重点是改变涵道比,如发动机在爬升、加速和超声速飞行时涵道比减小,接近涡喷发动机地性能,以增大推力;在起飞和亚声速飞行时,加大涵道比,以涡扇发动机状态工作,降低耗油率和噪声⑷.在未来陆、海、空、天、电多维力量和多维战场地信息化战争中,配装先进动力系统地航空武器装备是一个重要环节,是夺取制空权和决定战争胜负地决定性因素之一.VCE概念地提出可以追溯到20世纪60年代,随着涡轮风扇发动机地问世,它优越地亚音速性能,高地推进效率,使得发动机设计师不断地追求更大涵道比地发动机.在超音速飞行状态,由于大涵道比地涡扇发动机耗油率明显高于等推力级地小涵道比涡扇发动机,因此限制了超音速飞机发动机涵道比地进一步增加.为了使航空发动机在亚音速和超音速状态下都具有较好地性能,国外航空发动机科学家提出了变几何和VCE思想[4-5].VCE地优点就是在宽广地飞行包线内,都能保持很好地效率和较低地耗油率,可以看作将亚音速性能很好地大涵道比涡扇与超音速性能很好地小涵道比涡扇、涡喷取各自优点,结合成一台发动机.实践证明,VCE技术以其内在地性能优势,能够满足强大地军事需求,并显示出巨大地应用发展潜力(见图1),已经受到了各航空强国地重视,是目前航空动力主流地研究方向.b5E2RGbCAP面对变桶环发动机技术的军事需求特别是在先进战斗机研究方面,自20世纪60年代以来,战斗机一 方面朝着多用途方向发展;另一方面,飞机地飞行包线不断扩大,特别是 在20世纪80年代后,人们更加重视飞机机体/推进系统一体化设计.由于 VCE 在满足上述指标方面地优势尤为明显, 于是,对军用战斗机用地VCE 研 究逐步开展起来.国外最早地VCE 是美国20世纪60年代初在SR-7“黑鸟” 上投入使用地J58发动机[6],该发动机可在涡喷发动机模式和冲压发动机 模式之间转换,是到目前为止投入生产地变循环发动机 .迄今,VCE 技术已有50年地探索研究与发展历程(1960~2010年). 国外各大航空发动机公司,如英国地罗 ?罗公司、 法国地SNECM 公司、日 本地工业科学与技术研究所和美国地 GE 公司等,均在不断地进行变循环发 动机概念设计和方案设计研究,并进行试验验证 .从早期地VCE 既念提出, 到目前具有实际使用功能地 VCE F120 F136地研制成功,VCE 设计概念和 设计方法大致经历了 5次大地技术发展,开发出了具有代表性地 5代VCE 分别是 Y J101、GE21GE37 可控压比发动机(COP —— Con trolled pressure ratio engine ) 和 Advent 发动机(表 1) [7-8].GE 公司地 F120是第一台经过飞行试验验证地(双外涵)变循环发动机 .现在F120发动机地JSF 改强烈的平昭:求战肌脸展方|<>1 战机任务剂面A:机动更大«■战T-祚型F136发动机作为JSF( F-35)轻型多用途联合攻击机地备用推进系统正处于发展、研制和完善中.plEanqFDPw表1 VCE的5个发展阶段时期典型特征总休细构I9AIK197O VAI*COM涵道比可调取轴、匣外諭1970-1974MOBY VCK分布式呱划三轴、恩外謫1974-1985GK21,Gm双轴、取外涵I9H5-1995H20 J 136n适应模蕊选择阀门収轴、取外涵1995^2010HTA、Advent1K适用性収轴、戏外論变循环发动机技术地新发展1 ADVENT(自适应发动机)计划自适应发动机是国外正在发展地先进变循环发动机.国外研究地变循环发动机地方案主要有单涵道、双涵道、串联/并联式选择放气变循环等类型.目前,国外正在发展带第三个涵道地自适应发动机( AdaptiveVariable Cycle En gi ne ,ADVENT ),其技术特征是第三个涵道内地气流温度较低,可用于提取更多地功率和实现更好地热管理,也可减小安装阻力,改进进气道总压恢复,降低排气温度,减少红外信号.这不仅为未来军民用飞机带来航时、航程、速度和隐身等方面地巨大收益,同时可以满足传感器、武器和通信设备对发动机功率提取地更高要求.美国空军研究实验室(AFRL预计,自适应发动机地燃油效率将比F135发动机地高25%可以使飞机地作战半径增加25%~30%续航时间增加30%~40%可以满足下一代战斗机、轰炸机、战术战机、超声速客机和高超声速飞行器等多种军民用飞行平台地动力需求,是当前世界航空发动机领域地发展重点ADVENT计划是IHPTET计划后续计划VAATE第二阶段地一个标志性计划,计划发展地技术将使发动机能够独立地改变通过风扇和核心机地空气流量和压比,实现大幅度地变循环功能.国内外普遍认为,自适应发动机将成为是航空涡轮发动机发展史上又一个重大里程碑,其意义相当于涡喷发动机向涡扇发动机地跨越,是真正地“游戏规则改变者”,其发展将引发航空推进领域地一场革命,也将实现航空航天领域地深度融合与跨越式发展[9].自适应发动机是在GE公司第四代VCECOP基础上发展地,是VCE 地第5个发展阶段.它在COP布局上又增加了一个部件,即在发动机外围又增设一个涵道,有一个从主风扇出来地单独流道,并且采用一个“Flade ” 级接在转子叶片上地风扇(fan-on-blade ),这是接在风扇外围地一排短地转子叶片,后面有单独可调静子[10].在超声速运输机上,这种设计理念能够使发动机改变其空气流量和单位推力,以适应超声速巡航、跨声速加速和亚声速巡航要求,使发动机兼有民用飞机高涵道比涡扇发动机和战斗机低涵道比涡扇发动机地特点.因此此款发动机适用于多种飞行平台,包括超声速、亚声速地攻击/运输及情报、监视和侦察平台.另外,发展多用途地发动机不仅可降低研制成本,而且也是目前无人机动力发展地必由之路.因为这些飞机地生产数量一般不会大到足以支持发展一种新地发动机地地步.目前,美国海军正在考虑将ACE S于其无人空战系统(UCAS-N)及改装F/A-18E/F 和EA-18G飞机.ADVENT计划瞄准未来战斗机发动机,将发展地技术有:单独可变流量和压比地辅助风扇;高温多转子机械系统;高剩余功率、流量和压比可变地核心机;可在大流量范围工作地高效涡轮;综合地热管理技术;进/排气综合改进技术.ADVENT计划中要研究地关键部件是低压系统,以及如何通过风扇流量变化来改变涵道比地技术.通过这种改变使发动机实现变循环特性,从而保证飞机在起飞时具有较大推力,在巡航状态具有低耗油率.自适应发动机未来地路还很长.按照美国国家航空航天局(NASA 对技术完备或成熟程度(TRL共9级地定义和分类,其中达到TRL=5说明技术已经完成了部件验证.TRL=6表明完成了验证机试验,技术已经可以用于型号原型机地研制.TRL=9就已经是批生产、成熟并具有使用经验地技术. 例如,先进地F135发动机地有关技术部分达到了9级水平并已经用于型号,而自适应通用发动机技术需要通过验证机来达到6级地水平,通过30多年来研究地变循环技术才能用于实用型号发动机地设计[11-12].目前,国外自适应发动机技术已进入加速发展阶段,欧美在自适应发动机技术研究方面取得了突破性进展.2007年4月,GE公司和美国罗?罗公司各赢得美国空军研究实验室地ADVEN项目第一阶段合同,其中GE公司和罗?罗公司分别获得地2.3亿美元和2.96亿美元合同.主要工作包括概念探索、关键部件技术研发和试验,并开始整机地初步设计和详细设计、分析,以及风险减少研究.其中GE公司负责核心机设计,罗?罗公司负责低压系统设计,关键部件地试验包括全环燃烧室试验、陶瓷基复合材料部件地研究与试验,并完成一台核心机试验.在ADVENT+划第一阶段,技术重点放在使耗油率降低25%和降低用于热管理地冷却空气温度地开发上.根据计划安排,美国军方最初希望在第一阶段结束后,最终地VCE 设计由单个地承包商完成.但是,在2009年10月,美国空军决定由罗?罗个人收集整理_ _ _仅供参考学习一公司和GE公司继续参与ADVENT计划第二阶段工作,罗?罗公司继续承担其负责部件地试验和整机集成技术,GE公司继续研制核心机.这一阶段地工作将完成达到技术成熟度TRL6地发动机详细设计,开发一台风扇流量和压比可变地自适应发动机技术验证.该计划中地全尺寸验DXDiTa9E3d证机预计在2013年进行地面验证,验证成熟地技术有可能用于2018~2020年间推出地VCE上[13-14].2012年9月,美国空军选择了GE和P&V公司参与为其4年地自适应发动机技术发展(AETD计划,将变循环发动机技术地发展推向了一个新地阶段,ADVENT和AETD计划地成功实施将使自适应发动机技术完全成熟,并可能提早进入工程与制造发展阶段(EMD .2 RTA (革新涡轮加速器)计划格林公司组合循环发动机技术是在NASA革新涡轮加速器(Revolutio naryTurbine Accelerator ,RTA计划下发展.组合式发动机结合了各单一发动机地优点,使其能够在宽地马赫数一高度范围内高效率工作.其研究难点主要是发动机各要素之间地匹配性.对于完全一体化地组合循环发动机目前还处于研究试验阶段.组合循环发动机从结构上分主要有以下2种:基于涡轮地组合循环(TBCC和基于火箭地组合循环(RBCC .其中,基于涡轮地组合循环发动机主要有涡轮火箭发动机和涡轮冲压发动机.TBCC将成为21世纪从地面起降地空天飞机地动力,可使未来地高超声速飞行器象飞机一样工作,并且可重复使用(大于1000次任务,每年可飞行100次),用途多样,有灵活地发射和着陆点,耐久性高,单位推力大,能采用普通地燃料和润滑剂、成本低.目前,美国、日本和印度等国都在发展TBCC技术,并准备在2006 年以后进行地面试验验证[15-16].革新涡轮加速器(RTA项目,研究用于入轨飞行器低速段地涡轮基推进系统,涡轮基推进系统地应用有可能使太空飞行更接近于飞机地飞行,从而大幅度降低发射费用,提高安全性,并可利用现有地机场地面设施,引发太空飞行地革命性变化.近期,RTA可用于高超声速巡航导弹和第一代攻击战斗机,中期RTA与冲压发动机组合可用于全球快速到达/攻击机,远期可用于进入太空地动力.RTA计划将在目前涡轮发动机(如J58,最高飞行M数3)地基础上,到2012年使飞行马赫数增加25%推重比提高250%部件寿命周期提高2倍. 到2015年,使M数提高35%推重比提高375%关键部件寿命提高4倍只TA 发动机地推重比将为15~20,M4~5.目前,美国GE公司已经获得了缩尺地面试验用发动机地合同,正在发展一种中等尺寸地(直径89~102cm地发动机用于地面试验,威廉斯国际公司和艾利逊先进发展中心(AADC正在竞争© 48cm地用于X-43B地发动机合同.2003年,决定了X-43B飞行验证机用小发动机地合同商.在2005~2006年,最终决定所选择地RBCC或TBCC发动机系统.中等尺寸地RTA地面试验发动机(GTE将评估和验证M4以上地涡轮机械和达到M4所需地先进技术只TA地GTE将为全尺寸地50%~60%并且验证机将采用所有辅助部件如燃油热交换器.GTE主要评估M4以上地涡轮加速器地下列特性:发动机循环性能和适用性、高马赫数下地风车运转、全尺寸RTA地技术验证、高马赫数涡轮部件地可靠性和耐久性、热管理问题、涡论向冲压地模态转换、与发动机进气道和喷管地综合、燃油系统和冷却系统、发动机控制系统.在美国引领着先进VCE技术向前发展地同时,近30年来,国外其他航空发动机公司也在不断地进行VCE概念设计和方案设计研究,并进行试验验证,如英国地罗?罗公司、法国地SNECMA^司、日本地工业科学与技术研究所等,并取得了一定地研究成果[17].进入20世纪90年代后,美国、欧洲和日本又掀起研究超声速(Ma=3和高超声速(Ma > 5 )科技推进系统地热潮.英国罗?罗提出可选择放弃VCE 法国SNECMA公司提出了中间风扇地MCV99VC方案,风扇设在压气机出口处,有辅助进气口供气,由单独地涡轮带动,该涡轮又由压气机引气驱动.在起飞和亚声速巡航时、外涵道、辅助进气门和压气机引气门打开,风扇系统工作,呈涡扇模式.在超声速巡航时,这3个门都关闭,以涡喷模式工作.变循环发动机地关键技术研究VCE技术是一项综合性较强地技术,与传统涡扇发动机相比技术跨度很大,主要表现为调节参数增加,控制规律更加复杂,对发动机可靠性、维修性也带来了挑战.由于增加了核心机驱动风扇,传力路径和整机布局也与传统发动机有很大不同.同时,对变循环地热力循环机理本身尚存在认识上地欠缺.因此,要使VCE成为现实,需突破总体性能、总体结构、控制系统和机构学等一系列关键技术,如VCE性能仿真、核心机驱动地风扇级CDFS设计、高效可控涡轮导向器、面积可调涵道导向器、低污染燃烧室、高性能低污染外涵加力燃烧室、反速度场同心环喷管、VABI和多变量智能控制系统(自适应控制技术),单级高负荷跨声速高压涡轮和双级无导叶对转低压涡轮等,为VCE地研制提供技术支持[18-19].高负荷跨声速高压涡轮气动设计与双级无导叶对转低压涡轮地优化需要完美地多学科组合,包括气动、传热和结构动力学.从高压涡轮来地跨声速气流地强迫响应需要与低压涡轮地气动性能、冷却和结构响应综合考虑.从变循环发动机涡轮系统计划得到地数据将用来修正设计程序,使低压涡轮设计地重量轻、效率高和抗高周疲劳能力强.结束语在航空发动机地百年发展历程中,航空发达国家持续研究新型动力装置以满足先进飞机地需要,由此先进VCE技术应运而生.VCE是正在研究发展中地五代机地重要动力特征.VCE技术成功解决了战机对单位推力和低耗油率之间地矛盾,能够在同一台发动机上实现涡喷工作模式和涡扇工作模式,使发动机在超声速和亚声速飞行时都有优良特性与涡喷、涡扇发动机相比,变循环发动机在超声速和亚声速混合飞行任务中综合性能优势明显,高单位面积推力地涡喷循环模式工作,以满足飞行器高速、高机动性飞行;低耗油率地涡扇循环模式工作,以满足长时间续航且对飞行速度无严格要求.因此具有广阔地军事需求,对军机或民机都是非常有用.VCE被誉为是未来飞行器地最佳动力装置之一.在美国IHPTET等计划地强大支持下,VCE技术得到很大地发展.目前,美国地VCE已进入工程实用阶段,GE公司研制地配装YF22飞机地F120 双涵道VCE地成功研制已经充分证明了VCE技术地先进性和可行性,其相关技术地成熟度达到了7级左右.目前,我国正在举国家之力,努力突破航空发动机发展地瓶颈.在这种环境下要研制出先进VCE技术难度相当大.鉴于VCE优异地技术特性、强大地军事需求和实际应用地重要性,我们应高度重视这项新技术地探索研究.通过分析国外在VCE领域地研究成果,借鉴国外地成功经验,结合国内已有地研究基础,制定顶层研究方案,突破VCE工作原理、结构设计、建模和计算、关键技术(核心机驱动风扇级、变面积涵道引射器、可调涡轮导向器和自适应控制技术等),探索VCE研究地零部件和整机试验条件和技术要求条件,掌握其试验方法,为VCE 地验证机与工程研制提供技术储备与支持,最终实现我国先进航空动力地跨越式发展.RTCrpUDGiT版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理•版权为个人所有This article in eludes some parts, in cludi ng text, pictures, and desig n. 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毕业论文文献综述例文篇一本文的主要任务与目标是根据沃尔玛的经验,旨在研究如何解决我国的连锁零售业目前存在的供应商与零售企业不良冲突,建立和谐的长期的合作关系,进而实现我国连锁零售业能够有所突破,使其发展壮大,做大做强,走向世界。
希望通过本次毕业论文,能综合运用所学知识,根据论文写作方向,能独立查找、分析和翻译外文资料;根据国内外的研究和应用现状,能独立地提出问题、分析问题和解决问题。
本文研究的是供应链管理在我国连锁零售业企业中的运用探析,先介绍供应链的基本理论,本文侧重于研究供应商关系管理,并结合沃尔玛在中国零售市场中的供应链实践活动。
本文基本要求贴近实际生活,最后所提出的建议也具有一定的可取性。
论文写作中的基本要求:1、根据论文研究方向,独立进行文献查找和分析文献资料;2、能够独立查找、翻译和分析外文资料;3、参考国内外研究现状和成果,独立分析、写作、完成完整的毕业论文。
确定论文题目、收集资料、准备开题报告。
完成开题报告。
准备文献综述、英文翻译。
完成英文翻译。
整理资料,准备文献综述及正文。
完成文献综述及正文。
提交论文初稿。
提交论文修改稿。
完成论文全文。
毕业论文文献综述例文篇二《浅析中国新能源汽车产业发展》汽车产业是国民经济重要的支柱产业,也是体现国家竞争力的标志性产业。
节能与新能源汽车基于驱动技术的重大升级和转型,是汽车产业对能源安全、气候变化和结构升级问题的重要突破口,将成为推动世界经济增长的重要新兴产业之一、新能源汽车发展现状面临形势一、新能源汽车产业发展现状我国新能源汽车已具备一定的研发和产业化基础。
在动力电池、驱动电机、电子控制和系统集成等关键技术领域取得明显进步,纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场。
燃料电池技术水平不断提高,燃料电池汽车示范考核逐步深入。
传统汽车节能技术应用范围不断扩大。
通过实施不断严格的乘用车燃料消耗量限值标准,应用先进内燃机、高效变速器、轻量化和优化设计等节能技术,我国汽车平均油耗明显降低。
循环工质对icrc发动机热效率影响的模拟研究近年来,随着工业的发展,汽车等汽油发动机的效率不断提高,发动机的热效率变得更重要。
然而,由于发动机内的大量热量会降低发动机的热效率,所以有必要研究发动机内的循环工质如何影响热效率。
本文采用模拟方法,检测不同循环工质对ICRC发动机热效率的影响。
ICRC发动机是一种专门用于汽车的发动机,具有高效率和低污染的优势。
因此,对于研究ICRC发动机如何提高热效率,应综合考虑内部循环工质的影响。
在进行模拟研究之前,首先需要对ICRC发动机及其热特性进行建模,包括发动机的结构、汽车的使用情况、循环工质的特性等。
模型建立完成后,可以开始利用软件对不同循环工质的ICRC发动机进行模拟分析,模拟分析可以获得不同循环工质组合下发动机的热效率,进而找出使得发动机热效率更高的循环工质组合。
在模拟过程中,为了获得更准确的结果,我们还进行了气体特性试验,以更好地理解循环工质对发动机热效率的影响。
试验中,我们对四种不同的工质(甲醇、丙酮、N-丙醇和N-甲醇)的气体特性进行了检测,包括比热容和燃烧温度等参数,以便准备进行模拟分析。
利用获得的气体特性参数,我们对ICRC发动机内不同流量下不同工质组合的温度场和热效率进行了模拟分析,结果表明:对于低流量发动机,燃烧温度较高时,工质组合中苯或N-丙醇的比例较高时,发动机能够取得较高的热效率。
对于高流量发动机,由于燃烧温度较低,工质组合中苯或N-丙醇的比例较低时,发动机能够取得较高的热效率。
因此,有必要综合考虑循环工质对发动机热效率的影响。
本文的研究结果表明,循环工质不同的组合会影响发动机的热效率,正确选择循环工质组合,可以提高ICRC发动机的热效率。
在实际应用中,可以根据发动机运行状态确定适当的循环工质组合,使发动机尽可能地发挥最高的热效率。
综上所述,本文详细研究了不同的循环工质组合对ICRC发动机热效率的影响,结果表明,正确选择循环工质组合,可以提高ICRC 发动机的热效率。
哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所硕士学位论文多种加入水工质的燃气轮机循环的性能研究姓名:***申请学位级别:硕士专业:@指导教师:***20070601多种加入水工质的燃气轮机循环的性能研究 作者:王永峰 导师:徐立民 2007.6月 摘 要 在简单循环燃气轮机的基础上,循环工质中加入水工质,利用水的气/液相变特点,构成复杂循环,本文称之为湿循环,可以显著改善循环性能。
本文以间冷回热型燃气轮机循环的理论为基础,提出了在循环中加入水工质而形成的几种新型湿循环方案:湿压缩-回热循环、湿压缩-后冷-回热循环、湿间冷-湿后冷-回热循环和湿间冷-湿后冷-回热-预热循环。
文中提出了简化的湿压缩过程计算模型,确定了湿循环中工质物性的计算方法,建立了湿压缩、湿压缩-回热、湿压缩-后冷-回热、湿间冷-湿后冷-回热、湿间冷-湿后冷-回热-预热、蒸汽回注、间冷回热和湿空气透平循环的计算模型、各种循环与简单循环计算共用的假设模型,编制了各种循环性能计算程序。
针对不同加水量、压比和燃烧室出口温度等条件对各种循环的效率和比功进行了计算,得到了各种循环性能较简单循环增加的比例状况;通过对结果的对比分析,得出不同条件对循环效率和比功的影响以及循环性能随条件的变化规律,为循环装置设计和改造提供了理论指导。
对相近条件下各种循环的性能计算结果进行了对比,得出了各种循环效率和比功大小的顺序,分析了循环参数和加水量对循环性能的影响。
关键词: 燃气轮机;湿循环;性能 AbstractOn the basis of a simple cycle gas turbine with water as a working medium being added into cycle working mediums and by utilizing the specific features of gas/liquid phase transformation of the water, a complex cycle can be established. This cycle, which can significantly improve cycle performance, is called a wet cycle in the present paper. With the theory of an intercooling-recuperative type gas turbine serving as a basis the author has proposed several kinds of innovative wet cycle schemes with water being added into the respective cycles. They include: wet compression-recuperative cycle, wet compression-aftercooling-recuperative cycle, wet intercooling-wet aftercooling-recuperative cycle, and wet intercooling-wet aftercooling- recuperative-preheating cycle.The author has come up with a simplified calculation model for the wet compression process and designated a method for calculating the working- medium physical properties in the wet cycle. Moreover, a computational model has been set up for the following cycles: wet compression, wet compression-recuperative, wet compression-aftercooling-recuperative, wet intercooling-wet aftercooling-recuperative, wet intercooling-wet aftercooling-recuperative-preheating, steam injection, intercooling recuperative, and humid air turbine. Also established is a shared hypothetical model for calculating a simple cycle and various cycles with programs being prepared for computing the performance of various cycles.Taking into account a variety of conditions, such as different amounts of water being added, different pressure ratios and combustor outlet temperatures, calculations have been conducted of the efficiency and specific power of various cycles, and the proportional increase in efficiency of the various cycles as compared with a simple cycle has been obtained. Through a contrast analysis of the above results identified were the influence of different conditions on cycle efficiency and specific power as well as the law governing the variation of cycle performance as a result of the change of various conditions. All the above findings may provide a theoretical guide for the design and modification of cycle plants.By way of comparing the perform ance calculation results of various cycles under analogous conditions the author has identified the sequential order indicating the magnitude of efficiency and specific power for various cycles and analyzed the impact of cycle parameters and added water quantity on cycle performance.Keywords: Gas turbine;Wet cycle;Performance符号表G—质量流量R—气体常数P—压力T—开氏温度—密度Cp—定压比热—分子量H—焓h—功—效率W—功—涡轮冷却空气抽取系数C—速度n—多变指数k—绝热指数—总压损失恢复系数Q—热量f—油气比—摩尔燃料系数—相对湿度—压比—膨胀比—温比N—功率r—回热度x—氮氧比下标0—低压压气机进口12—低压压气机出口21—高压压气机进口22—高压压气机出口3—燃烧室出口4—高压涡轮出口5—低压涡轮出口6—动力涡轮出口a—空气as—湿空气s—水蒸汽、绝热过程g—燃气gs—湿燃气C—压气机LC—低压压气机HC—高压压气机T —涡轮HT—高压涡轮LT—低压涡轮PT—动力涡轮CC—燃烧室CA—冷却空气R —回热器IC—间冷器BC—后冷器HIC—湿间冷器HBC—湿后冷器BO—余热锅炉W—水sa—湿化器in—进口out—出口第1章绪论1.1 引言1791年,英国人巴贝尔(J.Barber)登记了第一台燃气轮机(Gas Turbine)设计专利。
论文题目:有关汽车发动机可变技术的综述一、摘要近几十年来,基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求,许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发,例如可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术。
目前,这些新技术和新方法,有的已在内燃机上得到应用,有些正处于发展和完善阶段,有可能成为未来内燃机技术的发展方向。
二、关键词:可变气门技术、可变气缸技术、可变进气歧管技术三、引言可变进气系统分为两类:(1)多气门分别投入工作;(2)可变进气道系统。
其目的都是为了改变进气涡流强度、提高充气效率;或者为了形成谐振及进气脉冲惯性效应,以适应低速及中高速工况都能提高性能的需要。
1.多气门分别投入工作实现多气门分别投入工作的结构方案有如下两种:第一,通过凸轮或摇臂控制气门按时开或关;第二,在气道中设置旋转阀门,按需要打开或关闭该气门的进气通道,这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。
2.可变进气道系统可变进气道系统是根据发动机不同转速,使用不同长度及容积的进气管向气缸内充气,以便能形成惯性充气效应及谐振脉冲波效应,从而提高充气效率及发动机动力性能。
惯性可变进气系统,是通过改变进气歧管的形状的长度,低转速用长进气管,保证空气密度,维持低转的动力输出效率;高转用短进气歧管,加速空气进入汽缸的速度,增强进气气流的流动惯性,保证高转下的进气量,以此来兼顾各段转速发动机的表现。
加装VIS后,发动机进气气流的流动惯性和进气效率都有所加强,从而提高了扭矩,并降低了油耗。
四、可变气门技术可变气门正时技术几乎已成为当今发动机的标准配置,为了进一步挖掘传统内燃机的潜力,工程人员又在此基础上研发出可变气门升程技术,当二者有效的结合起来时,则为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。
提升动力的同时,也降低了油耗水平。
(一)配气相位机构的原理和作用我们都知道,发动机的配气相位机构负责向气缸提供汽油燃烧做功所必须的新鲜空气,并将燃烧后的废气排出,这一套动作可以看做是人体吸气和呼气的过程。
工程热力学工质选择对燃气轮机循环性能的影响工程热力学是研究能量在工程中的转化和传递规律的学科,其中涉及到工质的选择与应用。
而在燃气轮机中,工质选择对其循环性能有着重要的影响。
本文将探讨工程热力学中工质选择对燃气轮机循环性能的影响,并提出相应的建议。
1. 引言燃气轮机作为一种重要的能源转换设备,在能源领域中广泛应用。
它采用燃气燃烧,通过燃气膨胀驱动涡轮,进而输出功率。
工质在燃气轮机中起着重要的作用,不同工质的选择会直接影响到燃气轮机的性能,包括效率、功率输出等。
2. 工质选择的基本原则在选择燃气轮机的工质时,需要综合考虑以下几个因素:2.1 物性工质的物性参数如热容、比热、密度、粘度等直接影响燃气轮机的循环过程。
例如,工质的热容越大,可以吸收的热量也越多,能够提高燃气轮机的效率。
2.2 沸点范围工质的沸点范围需要与燃气轮机的工作温度相匹配,以确保工质在循环中能够保持稳定的物态,避免出现液化或气化现象。
2.3 安全性工质在燃气轮机的运行过程中需要保持稳定,不易燃、爆或产生有害物质。
因此,工质的选择应考虑安全性因素,以确保燃气轮机的运行安全。
3. 工质选择的影响因素3.1 燃气轮机效率不同工质具有不同的热物性参数,因此对燃气轮机的效率有着直接的影响。
通过选择合适的工质,可以提高燃气轮机的效率。
3.2 燃气轮机功率输出工质的选择也会对燃气轮机的功率输出产生影响。
燃气轮机的功率输出与工质的物性参数、工质在循环过程中的热容变化等因素密切相关。
3.3 燃气轮机的可靠性和稳定性工质选择对燃气轮机的可靠性和稳定性也有一定的影响。
工质应具有较好的热稳定性和化学稳定性,以确保燃气轮机的长期运行。
4. 工质选择的建议在选择燃气轮机的工质时,应综合考虑以上因素,并参考相关的工程热力学理论和实践经验。
以下是一些建议:4.1 工质的物性参数应与燃气轮机的工作条件相匹配,以提高效率和功率输出。
4.2 工质的沸点范围应与燃气轮机的工作温度匹配,避免工质的液化或气化现象。