TBCC推进系统与飞行器耦合建模及特性分析

"TBCC推进系统与飞行器耦合建模及特性分析" 本文是一篇工学硕士学位论文，作者江晨钟，导师常军涛教授，主题聚焦于TBCC（Turbo-Boom Combustor Cycle）推进系统与飞行器的耦合建模及特性分析，属于动力机械及工程学科，由哈尔滨工业大学于2017年授予工学硕士学位。TBCC推进系统是一种组合推进技术，旨在解决从低速到高超声速飞行的过渡问题，它结合了涡轮发动机在低马赫数时的高效性能和冲压发动机在高马赫数时的高比冲优势。 TBCC推进系统的独特之处在于其两个阶段的推进模式，这使得它在不同飞行阶段都能保持高效的推力。然而，这种推进系统与飞行器之间存在强烈的耦合效应，这对飞行任务的稳定性和成功性提出了挑战。因此，设计出一个能够与TBCC推进系统良好配合的飞行器至关重要。 论文的核心内容是对使用TBCC发动机的飞推一体化系统进行研究，主要探讨了TBCC推进系统在独立工作和与飞行器耦合工作时可能表现出的不同特性。作者首先进行了TBCC进气道的气动特性数值模拟，这是理解整个系统性能的基础。数值模拟涵盖了TBCC在转换飞行速度时面临的复杂流动问题，如进气道的气流捕获、压缩和加速等过程。 接下来，论文可能涉及的内容包括但不限于： 1. TBCC推进系统的工作原理，详细阐述涡轮发动机和冲压发动机如何在不同飞行阶段协同工作。 2. 飞行器与TBCC推进系统耦合模型的建立，分析飞行参数（如姿态、速度、高度等）如何影响推进系统的性能。 3. 耦合效应的量化分析，揭示飞行器设计参数对TBCC效率和稳定性的影响。 4. 不同飞行条件下的性能对比，例如在独立工作和耦合工作模式下，推进效率、燃料消耗和推力变化等关键指标的差异。 5. 实验或数值模拟结果的分析，可能包括进气道效率、热力学循环性能和飞行轨迹优化等方面的讨论。 6. 针对耦合问题提出的设计优化策略，以及未来的研究方向和潜在的应用场景。 通过这样的研究，论文旨在为TBCC推进系统的实际应用提供理论支持和技术指导，帮助工程师更好地理解和处理飞行器与推进系统之间的耦合问题，以实现更高效、更稳定的高超声速飞行。