[發明專利]一種基于面向對象的復雜拓撲結構油箱熱模型的構建方法

在審

• 申請號: 202110613819.5
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113297674A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 劉冠男;王立群;馮詩愚
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

1.一種基于面向對象的復雜拓撲結構油箱熱模型的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對燃油箱熱模型按照功能模塊進行劃分和設計；

(2)將單個燃油箱劃分為功能不同的單元，設置各單元之間的接口；

(3)通過面向對象物理系統軟件編寫各單元內置模塊，將各單元和接口封裝；

(4)將各單元拼接成隔艙對象，隔艙對象相互拼接形成目標油箱對象，根據輸入對象進行仿真計算；

(5)自動完成傳質傳熱計算，一鍵提取時間常數和平衡溫差。

2.根據權利要求1所述的基于面向對象的復雜拓撲結構油箱熱模型的構建方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述功能模塊包括燃油箱內熱源和燃油箱外熱源；燃油箱內熱源包括燃油箱內液壓系統管路散熱、機電系統的熱載荷、滑油系統的散熱和發動機附件抽油泵散熱；燃油箱外熱源來自于太陽輻射、地面輻射和蒙皮表面附面層的氣動對流加熱；

所述燃油箱由若干個長方體的隔艙組成，每件隔艙由壁面、燃油單元和氣體單元構成。

3.根據權利要求1所述的基于面向對象的復雜拓撲結構油箱熱模型的構建方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述單元是最小的封裝對象，包括各個壁面單元、燃油單元、氣體單元、氣動加熱單元、對流換熱單元、太陽輻射單元、地面輻射單元、內熱源單元、燃油消耗控制單元、燃油流動控制單元、惰化單元、壓力控制單元和平衡溫差時間常數提取單元；

所述單元和單元之間的接口，通過勢變量耦合在一起，通過流變量傳遞信息，不同單元連接處勢變量相同，而流變量和為零。

4.根據權利要求3所述的基于面向對象的復雜拓撲結構油箱熱模型的構建方法，其特征在于，所述燃油單元設置燃油入口單元和燃油出口單元；燃油入口單元分別與燃油單元和燃油流動控制單元相連，燃油出口單元分別與燃油單元和燃油消耗控制單元相連，模擬燃油在飛行包線下的消耗和油箱隔艙之間的燃油流動。

5.根據權利要求3所述的基于面向對象的復雜拓撲結構油箱熱模型的構建方法，其特征在于，所述氣體單元設置氣體入口單元和氣體出口單元；氣體入口單元分別與氣體單元和惰化單元相連，氣體出口單元分別與氣體單元和惰化單元相連；氣體單元還與壓力控制單元相連。

6.根據權利要求3所述的基于面向對象的復雜拓撲結構油箱熱模型的構建方法，其特征在于，所述平衡溫差時間常數提取單元選用非穩態模型求解燃油平均溫度，得到平衡溫差和熱時間常數的指數公式，通過切割合適時間段，根據一維模型計算結果，推算出平衡溫差和熱時間常數。