引言 2-1 2.1 固定翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-1 2.1.1 初步设计概要 2-3 2.1.1.1 燃气涡轮概念设计流程 2-4 2.1.1.2 任务发动机或循环选择 2-7 2.1.1.3 控制系统概念定义/评估 2-10 2.1.1.4 燃气涡轮循环设计方法 – 数值优化 2-13 2.1.2 设计和验证概要 2-16 2.1.2.1 技术风险评估 2-16 2.1.2.2 硬件在环 2-22 2.1.2.3 飞机模拟 2-25 2.1.2.4 安装对整台发动机的影响 2-29 2.1.2.5 统计分析 2-32 2.1.3 系统设计和开发概要 2-36 2.1.3.1 性能 2-37 2.1.3.2 可操作性 2-55 2.1.3.3 寿命评估和耐久性 2-60 2.1.3.4 恶劣天气 2-65 2.1.3.5 控制 2-67 2.1.4 认证后和在役支持概要 2-72 2.1.4.1 用户环境 2-73 2.1.4.2 发动机模型的需求和用户要求 2-74 2.1.4.3 发动机健康监测和故障诊断 2-75 2.1.5 固定翼应用的参考资料 2-91 2.2 旋翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-93 2.2.1 历史 2-93
性能模型的应用将引起许多读者的初步兴趣,并提供了 22 个示例的详细回顾。它涵盖了从初步设计到在职支持,并包括教育示例。然后,该文件描述了几种完整发动机模型的特点,包括用于实际设计新涡轮发动机及其部件的复杂和详细模型。这些模型通常具有专有性质。所有现代性能模型都在计算机平台上执行,这通常决定了模型的形式或构造,以及执行的方法和速度。其中包括一章描述当前的计算机平台和软件以及可能的未来发展。包括示例可执行性能模型,这是由于报告的电子格式而成为可能的。最后,描述了组件数学建模的几个最新和先进的发展。附录包含模型用户调查的结果,词汇表完善了文档。
摘要 — 与传统飞机电力系统相比,电动飞机的二次系统具有成本和效率优势。然而,这些优势是以增加设计和分析复杂性为代价的。为了支持基于计算机的飞机电气系统建模和仿真,本文介绍了 ANSYS Simplorer 中的两个库。在系统级,开发了一个基于 VHDL-AMS 的行为飞机电气库,为设计人员提供了一种方便的方式来原型化和分析电力分配系统。库组件是作为通用组件开发的,可以轻松重复使用,并且能够(使用实验数据)进行修改以适应特定应用。结合库提供的多级组件,讨论了飞机电气系统的各个子系统。在设备级,提供了一个详细的功率半导体模型库,用于精确模拟电力电子。使用 Simplorer 中的设备特性工具,可以从制造商数据表中给出的电气和热特性中提取这些模型的参数。最后,讨论了具有多个控制回路的简化飞机发电和配电系统,以演示该库的用法。
引言 2-1 2.1 固定翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-1 2.1.1 初步设计概要 2-3 2.1.1.1 燃气涡轮概念设计流程 2-4 2.1.1.2 任务发动机或循环选择 2-7 2.1.1.3 控制系统概念定义/评估 2-10 2.1.1.4 燃气涡轮循环设计方法 – 数值优化 2-13 2.1.2 设计和验证概要 2-16 2.1.2.1 技术风险评估 2-16 2.1.2.2 硬件在环 2-22 2.1.2.3 飞机模拟 2-25 2.1.2.4 安装对整台发动机的影响 2-29 2.1.2.5 统计分析 2-32 2.1.3 系统设计和开发概要 2-36 2.1.3.1 性能 2-37 2.1.3.2 可操作性 2-55 2.1.3.3 寿命评估和耐久性 2-60 2.1.3.4 恶劣天气 2-65 2.1.3.5 控制 2-67 2.1.4 认证后和在役支持概要 2-72 2.1.4.1 用户环境 2-73 2.1.4.2 发动机模型的需求和用户要求 2-74 2.1.4.3 发动机健康监测和故障诊断 2-75 2.1.5 固定翼应用的参考资料 2-91 2.2 旋翼飞机应用的燃气涡轮发动机模拟 2-93 2.2.1 历史 2-93
信息物理系统 (CPS) 是一种新兴的、实时的、复杂但可控的技术系统,它以复杂的方式结合了离散符号计算和连续物理过程 [1]。CPS 广泛采用网络(可理解为信息和通信环境)和嵌入自然元素的硬件基础设施的组合来感知、控制和驱动物理世界行为以及人类决策交互。网络部分的技术创新是整个系统智能可靠行为的基础。CPS 的进步使适应性、可扩展性和弹性等多项特性成为可能,此外还具备安全性、可用性和能力等关键基础设施所认可的其他传统特性,从而拓展了这些关键系统的视野。
在增材制造中,新几何形状、工艺参数和材料的升级会耗费大量的时间和成本。特别是对于激光定向能量沉积 (DED-L),熔池的极端物理环境需要进行多次反复试验才能量化工艺行为。这些测试大大增加了制造费用。因此,如果可以减少实验测试量,DED-L 工艺的数字孪生 (DT) 将具有巨大的价值。在本研究中,研究了基于耦合全局和局部模型的多尺度 DT。全局模型模拟整个部件的加热,而局部模型仅代表该全局几何形状的特定区域。对局部模型使用高密度网格可以模拟 DED-L 中典型的特定激光-粉末相互作用和快速冷却速率。全局模型的结果用于将有关打印作业期间工艺条件变化的情境感知集成到局部模型中。这种过程演变不可能通过较小尺寸的模型获得,并且对于准确模拟多包层沉积而言是必不可少的。DT 在具有现场过程监控功能的工业级 DED-L 机器上进行了验证。在所有情况下,DT 都与实验数据和金相检查高度相似,并且计算成本合理。
开发模型时,考虑到货运代理参与公路运输的进出口的工作类型。该模型还可以预测货运工工作中错误的可能性及其消除持续时间。在实践中,开发模型的应用将使运输和转发公司的所有者能够在与客户互动的不同条件下计划全职货运数量和服务持续时间。模拟结果反映了企业在为不同类别的客户类别服务方面的性能。这将使通过计划人员支持来优化企业的工作。同时,运输和转发服务的持续时间将减少10-15%,企业的能力将增加6-11%,服务提供的可靠性将增加8-14%
模拟闭环地热系统M. Wangen 1,V。Leontidis2,E。HernandezAcevedo 3,V。Harcouët-Menou 3,P。Ungar4 1能量技术研究所(IFE); 2 IFP Energies Nouvelles(IFPEN); 3佛兰芒技术研究所(VITO); 4佛罗伦萨大学(UNIFI)的摘要来自欧盟 - 霍森项目Hocloop的结果,以提出并开发从闭环的深地热能技术资格和开发技术。该项目的第一步是基准测试几种软件工具,以模拟深层同轴钻孔热交换器。然后,该软件已应用于地热系统的设计,该系统可以为大型建筑物或地区供暖提供1 MW热水。模拟表明,当地热梯度为30°C/km时,需要至少3 km深的井,需要3 km的水平段,当热电导率为2 w/m/k的垂直孔周围2 w/m/k时,将产生功率,周围的垂直孔周围为3 w/m/k。模拟在短暂的热瞬变之后,在数十年(可能超过100年)中,功率生产的较大下降。注入温度为30°C,在50年后,输出温度保持在70°C以上,除了最浅的测试良好。