[发明专利]冲压发动机性能参数计算方法

说明书

本发明涉及冲压发动机技术领域，公开了一种冲压发动机性能参数计算方法。该方法包括：针对进气道进行三维CFD数值模拟计算获得进气道阻力Fsubgt;inlet/subgt;、流量及非均匀的进气道出口截面参数；基于流量及非均匀的进气道出口截面参数获得出口总压Pt；基于流量、出口总压Pt及总温通过一维守恒计算获得进气道出口相关参数；通过燃烧室一维性能计算方法，基于进气道出口相关参数、预定燃油流量msubgt;f/subgt;和预定喷注位置、预定分配比例计算燃烧室推力Fsubgt;com/subgt;和燃烧室出口相关参数；采用三维CFD数值模拟方法基于燃烧室出口相关参数计算尾喷管推力Fsubgt;nozzle/subgt;；基于进气道阻力Fsubgt;inlet/subgt;、预定燃油流量msubgt;f/subgt;、燃烧室推力Fsubgt;com/subgt;和尾喷管推力Fsubgt;nozzle/subgt;计算冲压发动机整机性能参数。由此，能够准确获得发动机整机性能。

技术领域

本发明涉及冲压发动机技术领域，尤其涉及一种冲压发动机性能参数计算方法。

背景技术

准确获取冲压发动机的性能对吸气式高速飞行器推阻匹配至关重要。在进行冲压发动机性能计算时，采用纯一维性能分析方法获得的发动机性能误差较大；采用纯三维(进气道、燃烧室和尾喷管均为三维CFD数值模拟)计算方法虽然精准度较高，但由于燃烧反应机理复杂，存在计算周期较长(月级)的问题。

能否在较短周期内获得较精准的冲压发动机性能直接影响到发动机和飞行器研究工作。因此，需要一种能够得较精准的冲压发动机性能的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种冲压发动机性能参数计算方法，能够解决上述现有技术中的问题。

本发明的技术解决方案：一种冲压发动机性能参数计算方法，其中，该方法包括：

根据飞行来流状态参数针对进气道进行三维CFD数值模拟计算获得进气道阻力F_inlet、进气道流量及非均匀的进气道出口截面参数；

基于所述进气道流量及所述非均匀的进气道出口截面参数通过面积加权平均法获得出口总压Pt；

基于所述进气道流量、所述出口总压Pt及总温通过一维守恒计算获得进气道出口相关参数；

通过燃烧室一维性能计算方法，基于所述进气道出口相关参数、预定燃油流量m_f和预定喷注位置、预定分配比例计算燃烧室推力F_com和燃烧室出口相关参数；

采用三维CFD数值模拟方法基于所述燃烧室出口相关参数计算尾喷管推力F_nozzle；

基于所述进气道阻力F_inlet、所述预定燃油流量m_f、所述燃烧室推力F_com和所述尾喷管推力F_nozzle计算冲压发动机整机性能参数。

优选地，基于所述进气道阻力F_inlet、所述预定燃油流量m_f、所述燃烧室推力F_com和所述尾喷管推力F_nozzle计算冲压发动机整机性能参数包括：

基于所述进气道阻力F_inlet、所述燃烧室推力F_com和所述尾喷管推力F_nozzle计算发动机整机推力F_x；

基于所述发动机整机推力F_x和所述预定燃油流量m_f计算发动机整机比冲I_sp。

优选地，通过下式计算发动机整机推力F_x：