[發明專利]一種基于SQP法的某間冷燃機穩態性能計算精度提升方法

有效

• 申請號: 202110685693.2
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113221486B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 董瑜;于淼;羅美千子
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于航空燃氣渦輪發動機領域，特別涉及一種基于SQP法的某間冷燃機穩態性能計算精度提升方法。包括：步驟一、獲取某間冷燃機的性能試驗參數；步驟二、獲取某間冷燃機的性能計算參數，具體包括：將自變量X輸入到燃機穩態性能計算模型中，輸出性能計算參數Y；步驟三、計算性能試驗參數與性能計算參數的殘差，并判斷殘差是否小于限定值；若是，則計算結束；若否，則通過SQP算法計算自變量X的步長ΔX，并將步長作用于自變量X后，作為輸入重新輸入到燃機穩態性能計算模型中進行迭代。本申請以各部件流通能力和效率為自變量，以計算與試驗參數的差值作為目標函數，通過SQP算法求解，進而得到燃機氣路狀態，提高了燃機性能評估的工作效率。

技術領域

本申請屬于航空燃氣渦輪發動機領域，特別涉及一種基于SQP法的某間冷燃機穩態性能計算精度提升方法。

背景技術

航空燃氣渦輪發動機經改型可應用于船舶推進、發電和機械驅動等領域。間冷循環燃氣輪機是通過在高低壓壓氣機之間增加間冷器來降低高壓進口溫度并提高壓比，進而提高燃機的輸出功率。穩態性能計算是燃機總體性能計算中重要一環，其中包括設計點和非設計點計算。設計點計算是從燃機進口沿流路按部件依次計算，而非設計點計算一般采用牛頓拉夫森法來對各部件匹配求解。由于部件特性，燃機性能衰減等因素影響，穩態計算結果往往不能與試驗測量參數一致，比如排氣溫度高，壓比小等。因此，需開展穩態計算精度提升方法的研究。

目前，間冷燃氣輪機穩態性能匹配在商業軟件中通過人工調整參數進行。技術方面：人工調整方式主要應用技術人員個人經驗，過程計算方法單一，技術實現方法相對落后。成本與效率方面：人工調整方式應用技術人員進行判斷，浪費人員精力且增大人力成本，調整過程因人而異且隨機性大。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本申請的目的是提供了一種基于SQP法的某間冷燃機穩態性能計算精度提升方法，以解決現有技術存在的至少一個問題。

本申請的技術方案是：

一種基于SQP法的某間冷燃機穩態性能計算精度提升方法，包括：

步驟一、獲取某間冷燃機的性能試驗參數；

步驟二、獲取某間冷燃機的性能計算參數，具體包括：將自變量X輸入到燃機穩態性能計算模型中，輸出性能計算參數Y；

步驟三、計算性能試驗參數與性能計算參數的殘差，并判斷殘差是否小于限定值；

若是，則計算結束；

若否，則通過SQP算法計算自變量X的步長ΔX，并將步長作用于自變量X后，作為輸入重新輸入到燃機穩態性能計算模型中進行迭代。

可選地，步驟一中，

所述自變量X包括低壓壓氣機、高壓壓氣機、低壓渦輪、高壓渦輪、動力渦輪的流通能力以及效率；

所述性能計算參數Y包括低壓壓氣機出口總溫、低壓壓氣機出口總壓、高壓壓氣機進出口總溫、高壓壓氣機進出口總壓、動力渦輪進口總溫、動力渦輪進口總壓、高壓轉子轉速、低壓轉子轉速以及燃油流量。

可選地，將6次試車數據作為一組獲取某間冷燃機的性能計算參數。

可選地，至少通過五組試車數據獲取某間冷燃機的性能計算參數。

可選地，步驟三中，所述通過SQP算法計算自變量X的步長ΔX包括：

將計算性能試驗參數與性能計算參數的殘差作為目標函數，通過SQP算法求目標函數最小值，并獲取目標函數最小值時的自變量X的步長ΔX。

發明至少存在以下有益技術效果：