基于Broyden改进算法的航空发动机性能模拟研究

航空发动机特性计算的核心问题之一就是求解描述发动机部件共同工作的非线性方程组。目前,最常用的求解非线性方程组的方法是Newton-Raphson方法,但是Newton-Raphson方法,在迭代次数很多的情况下需要大量发动机气动热力过程计算,计算速度明显下降。同时Newton-Raphson方法还存在不收敛的问题。为了克服Newton-Raphson方法的缺陷,详细分析了航空发动机部件共同工作的非线性方程组的求解收敛性问题。分析了不收敛的机理,并发展了基于Broyden方法求解发动机非线性方程组的改进算法。利用基于Broyden方法的改进算法对某型发动机进行一系列验证计算。通过分析计算结果,证明了采用Broyden方法可以提高发动机特性计算的计算速度,并且改善发动机特性计算的收敛性。