[發(fā)明專利]引射混合器的容腔動力學(xué)迭代模型計算方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110967578.4
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113673184B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 繆柯強(qiáng);王曦;朱美印;楊舒柏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

1.一種引射混合器的容腔動力學(xué)迭代模型計算方法，其特征在于，所述模型包括第一容腔、混合段、擴(kuò)壓段和第二容腔，其中，第一截面設(shè)置在所述第一容腔上，第二截面和第三截面設(shè)置在所述混合段上，第四截面設(shè)置在所述混合段和所述擴(kuò)壓段的連接處，第五截面設(shè)置在所述擴(kuò)壓段和所述第二容腔的連接處；所述方法包括：

獲取噴嘴截面參數(shù)和所述第一容腔的壓力參數(shù)，所述噴嘴截面參數(shù)包括所述第一截面的主流流量；

根據(jù)所述噴嘴截面參數(shù)和所述第一容腔的壓力參數(shù)，計算所述第二截面主流和次流的參數(shù)；

根據(jù)所述第二截面主流和次流的參數(shù)，計算所述主流和所述次流在摻混后由所述第二截面到達(dá)所述第三截面時的參數(shù)；

根據(jù)所述第二截面到達(dá)所述第三截面時的參數(shù)，計算氣流到達(dá)所述第四截面時的溫度和所述氣流到達(dá)所述第四截面的總壓；

根據(jù)所述氣流到達(dá)所述第四截面時的溫度和所述氣流到達(dá)所述第四截面的總壓，計算所述第四截面到達(dá)所述第五截面時的參數(shù)；

計算當(dāng)前引射系數(shù)，根據(jù)所述當(dāng)前引射系數(shù)和所述第一截面的主流流量計算需求的次流流量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引射混合器的容腔動力學(xué)迭代模型計算方法，其特征在于，所述第一截面為噴嘴出口截面，所述第二截面為所述主流與所述次流靜壓平衡截面，所述第三截面為所述主流和所述次流完全摻混截面，所述第四截面為所述混合段出口截面，所述第五截面為所述擴(kuò)壓段出口截面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引射混合器的容腔動力學(xué)迭代模型計算方法，其特征在于，所述噴嘴截面參數(shù)還包括發(fā)動機(jī)喉道面積、所述主流在所述第一截面的總壓、所述主流在所述第一截面的總溫、所述主流在所述第二截面的靜壓和估計引射系數(shù)；所述第一容腔的壓力參數(shù)包括所述次流在所述第一截面的總壓和所述次流在所述第一截面的總溫；

所述第一截面到達(dá)所述第二截面時主流和次流的參數(shù)包括所述主流在所述第二截面的流量、所述主流在所述第二截面的總壓、所述主流在所述第二截面的總溫、所述主流在所述第二截面的速度系數(shù)、所述主流在所述第二截面的流通面積、所述次流在所述第二截面的流量、所述次流在所述第二截面的總壓、所述次流在所述第二截面的總溫、所述次流在所述第二截面的速度系數(shù)、所述次流在所述第二截面的流通面積和所述第二截面的靜壓平衡殘差。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的引射混合器的容腔動力學(xué)迭代模型計算方法，其特征在于，根據(jù)所述噴嘴截面參數(shù)和所述第一容腔的壓力參數(shù)，計算所述第二截面主流和次流的參數(shù)，包括：

根據(jù)所述主流在所述第一截面的流量和所述估計引射系數(shù)，計算進(jìn)入所述混合段的次流流量；

所述主流在所述第二截面的總壓為所述主流在所述第一截面的總壓；

根據(jù)氣動函數(shù)，得到所述主流在所述第二截面的速度系數(shù)；

根據(jù)所述主流在所述第二截面的速度系數(shù)，得到所述主流在所述第二截面的流量函數(shù)；

所述主流在所述第二截面的總溫為所述主流在所述第一截面的總溫；

根據(jù)流量守恒，所述主流在所述第二截面的流量為所述主流在所述第一截面的流量；

根據(jù)流量公式計算所述主流在所述第二截面的流通面積；

根據(jù)所述主流在所述第二截面的流通面積，計算所述次流在所述第二截面的流通面積；

根據(jù)所述主流在所述第二截面的流量函數(shù)和流量公式，得到所述次流在所述第二截面的流量函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的引射混合器的容腔動力學(xué)迭代模型計算方法，其特征在于，根據(jù)所述噴嘴截面參數(shù)和所述第一容腔的壓力參數(shù)，計算所述第二截面主流和次流的參數(shù)，包括：

所述次流在所述第二截面的總溫為所述次流在所述第一截面的總溫；

所述次流在所述第二截面的總壓為所述次流在所述第一截面的總壓；

根據(jù)所述次流在所述第二截面的流量函數(shù)，計算所述次流在所述第二截面的速度系數(shù)；

根據(jù)所述次流在所述第二截面的氣動函數(shù)，得到所述次流在所述第二截面的靜壓；

根據(jù)壓力平衡，所述主流在所述第二截面的靜壓為所述次流在所述第二截面的靜壓；

定義所述第二截面的靜壓平衡殘差；

將所述第二截面的靜壓平衡殘差通過迭代求解，得到需求的主流在所述第二截面的靜壓和需求的次流在所述第二截面的靜壓。