[發明專利]一種用于組合動力系統的仿真方法

在審

• 申請號: 202210331010.8
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114626146A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 劉君;張錦昇;袁化成;匡正;楊德壯
• 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;G06F30/23;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 周寧

1.一種用于組合動力系統的仿真方法，其特征在于，包括：

步驟一、獲取進入渦輪通道和沖壓通道的氣流參數；

步驟二、分別將所述渦輪通道和沖壓通道的氣流參數在交界面處通過面積平均或質量平均轉換成第一一維數據和第二一維數據；

步驟三、將所述第一一維數據輸入渦輪發動機，渦輪發動機采用部件特性模型確定渦輪通道噴管進口參數；

步驟四、渦輪通道噴管利用所述渦輪通道噴管進口參數進行流場特性計算，從而獲得渦輪通道噴管的流動特性；

步驟五、將所述第二一維參數輸入沖壓發動機，沖壓發動機通過準一維數學模型確定沖壓通道噴管進口參數；

步驟六、沖壓通道噴管根據所述沖壓通道噴管進口參數進行流場特性計算，并獲得沖壓通道噴管的流動特性。

2.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步驟二進一步包括：

將每個網格單元內的氣流參數乘以該網格單元的面積或者流量后，再將整個交界面的參數進行求和，最后再除以交界面的面積或者流量，從而獲得面積平均或質量平均的參數。

3.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步驟三進一步包括：

從所述第一一維數據確定渦輪發動機的預設參數的初值；

根據共同工作條件方程并采用Newton-Raphson法所述預設參數的初值進行迭代更新，當誤差小于10^-4時，停止迭代。

4.根據權利要求3所述的仿真方法，其特征在于：所述預設參數包括壓氣機轉速、壓氣機輔助坐標和渦輪落壓比。

5.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步驟四進一步包括：

將噴管進口參數賦值給渦輪發動機與渦輪通道噴管之間的交界面；

渦輪通道噴管根據渦輪發動機計算結果進行流場特性計算從而獲得渦輪通道噴管流動特性。

6.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步驟五進一步包括：

沖壓發動機的雙模塊沖壓燃燒室采用準一維數學模型進行分析；

通過求解守恒型準一維控制方程計算得到沖壓發動機沿程參數；

其中為解向量，為通量向量，為源項定義如下：

其中，為質量添加項；為壁面摩擦系數；當量直徑，為濕潤周長，為化學反應放熱，表示密度，表示速度，表示內能，A表示面積。

7.根據權利要求6所述的仿真方法，其特征在于：所述準一維控制方程采用MacCormack有限差分方法求解。

8.根據權利要求7所述的仿真方法，其特征在于：預估步采用向前差分計算空間導數，校正步采用向后差分計算空間導數，最后得到的數值結果在時間和空間上都達到二階精度。

9.根據權利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步驟六進一步包括：

將噴管進口參數賦值給沖壓發動機與沖壓通道噴管之間的交界面；

沖壓通道噴管根據沖壓發動機計算結果進行流場特性計算從而獲得噴管的流動特性。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至9任一項所述的一種用于組合動力系統的仿真方法的步驟。