摘要
冲压空气排气口是冲压空气系统的重要组成部分，其性能的优劣是衡量客机冲压空气系统能否安全可靠运行的重要因素。因此排气口要有可靠的性能提升及优化设计方法。本文以某型客机为研究对象，进行冲压空气排气口结构优化及风门匹配控制的深入研究，主要工作如下： （1）对客机冲压空气流量需求进行计算，确定了冲压空气排气口的设计点和校核点。同时对含冲压空气排气口客机结构进行了建模和网格划分，进一步进行了湍流模型、网格量级及网格类型的算例验证和无关性验证，确定了满足精度要求的计算方法。 （2）为深入探究排气口性能，提出了排气口性能评价指标，对不同类型的排气口进行计算及性能分析，确定了适用于客机的门板式排气口构型。 （3）基于门板式排气口构型，采用全因子试验设计确定了对排气口性能影响显著的结构参数。进一步，基于排气口性能评价指标，采用 BP神经网络和遗传算法相结合的方法进行排气口优化设计，得到了排气口优化构型，并验证了其满足客机设计点和校核点要求。 （4）对排气口风门开度进行了流动特性研究。针对客机冲压空气变化复杂特性，基于风门开度计算数据，采用线性插值法的得到了不同飞行工况下风门开度匹配方案。同时应用Simulink环境建立仿真模型，提出了基于冲压空气流量的风门控制率方案。进一步，对控制性能进行了评价，提出了最优的控制率方案。 本文的研究方法和研究结果可为我国客机冲压空气系统的相关研究提供设计经验和参考。
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