[发明专利]燃气涡轮发动机起动建模方法

权利要求书

1.一种燃气涡轮发动机起动建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据发动机试验数据提取高转折合转加速度变化规律：

高转折合转加速度是高转折合转速N2c和折合燃油流量Wfc的函数，即有对于i＝1,2,3...n次试验，其中第i次试验中记录了j＝1,2,3...m_i个采样时刻的数据，m_i为第i次试验中采样时刻总数，采样间隔为dt，对于第i次试验中的第j个采样时刻，进行以下计算：

根据发动机风扇入口总温Tt1_i,j计算温度折合系数θ_i,j

θ_i,j＝Tt1_i,j/T_std (1)

其中T_std为海平面标准大气温度288.15K；

根据发动机风扇入口总压Pt1_i,j计算压力折合系数δ_i,j

δ_i,j＝Pt1_i,j/P_std (2)

其中P_std为海平面标准大气压力10132.5Pa；

使用温度折合系数θ_i,j、高转转速N2_i,j计算高转折合转速N2c_i,j

使用温度折合系数θ_i,j、压力折合系数δ_i,j、燃油流量Wf_i,j计算折合燃油流量Wfc_i,j为：

计算高转转加速度

N_i,j+1为第i次试验中的第j+1个采样时刻的发动机转速，N_i,j-1为第i次试验中的第j-1个采样时刻的发动机转速；

使用高转转加速度压力折合系数δ_i,j计算高转折合转加速度

提取风车起动过程高转折合转加速度规律时，对使用风车起动试验数据计算得到的N2c_i,j和Wfc_i,j，进行二元多项式拟合，即得到

根据起动机瞬时有效功率Ps_i,j和高转转子转动力矩J计算由起动机贡献的高转转加速度

从中扣除得到高转净转加速度

则高转折合净转加速度为

使用发动机地面起动试验数据计算得到的N2c_i,j和Wfc_i,j，进行二元多项式拟合，即得到

步骤2、根据发动机试验数据提取低转折合转速N1c变化规律：

低转折合转速N1c是高转折合转速N2c的函数，即有N1c＝g(N2c)；

使用第i次试验中的第j时刻的低转转速N1_i,j计算高转折合转速N1c_i,j

使用发动机地面起动试验数据计算得到的N2c_i,j和N1c_i,j，进行多项式拟合，即得到N1c＝g(N2c)；

步骤3、根据发动机试验数据提取高压压气机出口折合压力Pt3c变化规律：

高压压气机出口折合压力Pt3c是高转折合转速N2c的函数，即有Pt3c＝h(N2c)；

使用第i次试验中的第j时刻的高压压气机出口压力Pt3_i,j计算高压压气机出口折合压力Pt3c_i,j

Pt3c_i,j＝Pt3_i,j/δ_i,j (11)

使用发动机地面起动试验数据计算得到的N2c_i,j和Pt3c_i,j，进行多项式拟合，即得到Pt3c＝h(N2c)；

然后利用步骤1至3的规律建立发动机起动过程建模。