论文摘要：中冷回热涡扇发动机性能综合优化研究

为了适应未来大涵道比涡扇发动机更经济、更清洁、更安静的要求，需要研究提高发动机总体性能的新途径和新技术，其中中冷回热涡扇发动机是一个很有潜力的发展方向。为了充分发挥中冷回热循环的优势，有必要对中冷回热涡扇发动机循环参数的选择及匹配进行优化。 本文为了研究发动机非设计点的性能，在原有中冷回热涡扇发动机模型的基础上进行了模型的改进。改进了中冷回热涡扇发动机非线性模型的迭代算法，从而非设计点稳态性能计算的收敛性得到改善。在此基础上，研究了在非设计状态时中冷回热涡扇发动机的性能优势以及中冷器和回热器对发动机部件特性和整机特性的影响。然后分析了中冷回热涡扇发动机的设计参数与换热器设计参数之间的匹配关系，综合考虑发动机的重量因素与设计参数，对中冷回热发动机性能进行了综合优化研究。 计算结果表明，在非设计状态时中冷回热涡扇发动机的仍然具有很大的性能优势，但是中冷器与回热器加入会使发动机的喘振裕度变小，尤其是增压级的喘振裕度。对发动机循环参数和换热器参数进行综合优化以后中冷回热涡扇发动机在大幅度降低发动机耗油率的同时，可以使发动机的重量约束在一个可接受的范围内。