[發明專利]一種含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模系統及建模方法

在審

• 申請號: 202011576401.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112699549A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 李永進;葛紅宇;洪岑岑;曹錦江;孫權
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F111/10
• 代理公司: 湖北創融藍圖知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42276
• 代理人: 羊淑梅

本發明屬于航空發動機建模領域，公開了一種含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模系統及建模方法，所述含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模系統包括：CDFS信息獲取模塊、外涵信息獲取模塊、中央控制模塊、內涵信息獲取模塊、數據分析模塊、CDFS數值模型構建模塊、外涵出口流量計算模塊、外涵出口靜壓計算模塊、外涵進口控制模塊、顯示模塊。本發明提供的含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模方法為具有CDFS結構的航空發動機建模方法，進行建模中，分別構建了CDFS的數值模型以及CDFS后放氣涵道前涵道引射器的數值模型，并且對具有CDFS結構的航空發動機多股氣流實時摻混情況進行了計算，達到實時數值模擬的目的。

技術領域

本發明屬于航空發動機建模領域，尤其涉及一種含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模系統及建模方法。

背景技術

目前：航空發動機模型是在發動機研制中使用的重要手段和工具，可將發動機各部件特性以數學的方式表達出來，對發動機性能進行數值模擬，有效降低發動機研制成本及試驗風險，對發動機的研制有重要意義。實時模型是可以實時反映發動機工作狀態的數學模型，模型要求在計算機中計算各種發動機狀態的時間等同于真實發動機工作在相同狀態的時間，而且要求實時模型計算的每一步時間也與真實發動機歷時相同。實時模型可以實時反映發動機氣動熱力學參數，為變循環發動機控制系統設計提供輸入參數，并為控制系統的半物理仿真試驗提供發動機數學模型，有利于研究過渡態參數變化關系。

對于具有CDFS(核心機驅動風扇)結構的航空發動機，其可以通過改變多個可調部件/截面的幾何形狀、尺寸、位置等途徑來改變熱力循環，與常規結構的航空發動機相比，更為先進但構型更為復雜。具有CDFS(核心機驅動風扇)結構的航空發動機，其CDFS后存在放氣涵道，而現有的發動機實時模型沒有對應的部件級模型；CDFS后放氣與外涵氣流實現摻混與現有的發動機實時模型流路不同，現有的發動機實時模型無法對多股流摻混進行實時計算。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的發動機實時模型沒有對應的部件級模型；并且現有的發動機實時模型無法對多股流摻混進行實時計算。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模系統及建模方法。

本發明是這樣實現的，一種含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模系統，所述含CDFS結構的航空發動機非線性模型建模系統包括：

CDFS信息獲取模塊、外涵信息獲取模塊、中央控制模塊、內涵信息獲取模塊、數據分析模塊、CDFS數值模型構建模塊、外涵出口流量計算模塊、外涵出口靜壓計算模塊、外涵進口控制模塊、顯示模塊；

CDFS信息獲取模塊，與中央控制模塊連接，用于通過CDFS信息獲取程序對航空發動機的CDFS進行監測，得到航空發動機的CDFS信息；

外涵信息獲取模塊，與中央控制模塊連接，用于通過外涵信息獲取程序從航空發動機的CDFS信息中獲取外涵信息；

中央控制模塊，與CDFS信息獲取模塊、外涵信息獲取模塊、內涵信息獲取模塊、數據匯總模塊、CDFS數值模型構建模塊、外涵出口流量計算模塊、外涵出口靜壓計算模塊、外涵進口控制模塊、顯示模塊連接，用于通過主控機控制各個模塊正常運行；

內涵信息獲取模塊，與中央控制模塊連接，用于通過內涵信息獲取程序從航空發動機的CDFS信息中獲取內涵信息；

數據分析模塊，與中央控制模塊連接，用于通過數據分析程序進行采集的航空發動機的外涵數據、內涵數據、以及其他CDFS數據的分析，得到數據分析結果；

CDFS數值模型構建模塊，與中央控制模塊連接，用于通過CDFS數值模型構建程序依據數據分析結果進行CDFS數值模型的構建；

外涵出口流量計算模塊，與中央控制模塊連接，用于通過外涵出口流量計算程序進行外涵出口流量的計算；