[發(fā)明專利]燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811317089.9
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN109376445B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇承毅;王明杰;劉丹;李巖;卜賢坤;邵伏永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F30/17;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)建模方法，涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)建模仿真技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種基于相似理論的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)建模方法，該方法包括：基于相似理論的高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)加速度、高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和高壓壓氣機(jī)出口壓力計(jì)算方法；以及使用上述計(jì)算結(jié)果根據(jù)核心機(jī)氣動(dòng)熱力學(xué)過程計(jì)算渦輪級(jí)間溫度的方法。該方法能夠以較高精度模擬發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程的主要參數(shù)，僅基于發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)模型，具有方法簡(jiǎn)便，計(jì)算量小，對(duì)建模前提條件要求低的優(yōu)點(diǎn)，模型精度可滿足工程使用的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)建模仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)建模方法。

背景技術(shù)

在航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制規(guī)律和控制算法的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，需要較為準(zhǔn)確的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)模型。如果采用傳統(tǒng)的機(jī)理建模方法，需要通過試驗(yàn)精確測(cè)定出起動(dòng)過程中的氣動(dòng)部件特性、燃燒效率特性、風(fēng)車特性和內(nèi)外涵匹配特性等，需要專門的試驗(yàn)設(shè)備、較高的試驗(yàn)成本和較長(zhǎng)的周期，對(duì)于許多小型發(fā)動(dòng)機(jī)而言根本不具備以上試驗(yàn)條件。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便易行，計(jì)算量小，對(duì)建模前提條件要求低，模型精度可滿足工程使用的需要的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)建模方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)建模方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)提取高轉(zhuǎn)折合轉(zhuǎn)加速度變化規(guī)律：

高轉(zhuǎn)折合轉(zhuǎn)加速度是高轉(zhuǎn)折合轉(zhuǎn)速N2c和折合燃油流量Wfc的函數(shù)，即有對(duì)于i＝1,2,3...n次試驗(yàn)，其中第i次試驗(yàn)中記錄了j＝1,2,3...m_i個(gè)采樣時(shí)刻的數(shù)據(jù)，m_i為第i次試驗(yàn)中采樣時(shí)刻總數(shù)，采樣間隔為dt，對(duì)于第i次試驗(yàn)中的第j個(gè)采樣時(shí)刻，進(jìn)行以下計(jì)算：

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇入口總溫Tt1_i,j計(jì)算溫度折合系數(shù)θ_i,j

θ_i,j＝Tt1_i,j/T_std (1)

其中T_std為海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度288.15K；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇入口總壓Pt1_i,j計(jì)算壓力折合系數(shù)δ_i,j

δ_i,j＝Pt1_i,j/P_std (2)

其中P_std為海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力10132.5Pa；

使用溫度折合系數(shù)θ_i,j、高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速N2_i,j計(jì)算高轉(zhuǎn)折合轉(zhuǎn)速N2c_i,j

使用溫度折合系數(shù)θ_i,j、壓力折合系數(shù)δ_i,j、燃油流量Wf_i,j計(jì)算折合燃油流量Wfc_i,j為：

計(jì)算高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)加速度

N_i,j+1為第i次試驗(yàn)中的第j+1個(gè)采樣時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，N_i,j-1為第i次試驗(yàn)中的第j-1個(gè)采樣時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

使用高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)加速度壓力折合系數(shù)δ_i,j計(jì)算高轉(zhuǎn)折合轉(zhuǎn)加速度