[发明专利]一种适用于变循环发动机流路转换的实时计算方法

说明书

本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种适用于变循环发动机流路转换的实时计算方法。包括：步骤一：构建变循环发动机流路转换损失模型；步骤二：构建选择阀打开及关闭时的平衡方程，其中，所述选择阀打开时构建：前混合室的进口气流静压平衡方程，以及前混合室掺混后气流总压与考虑容积效应下的前混合室气流总压的平衡方程，所述选择阀打开及关闭分别对应于所述第二外涵的进口的打开和关闭。本申请的适用于变循环发动机流路转换的实时计算方法，提出了变循环发动机流路转换过程中的实时计算算法，能够对变循环发动机流路转换过程进行实时模拟，实现对流路转换过程的过渡态计算，为发动机过渡态特性研究、控制规律研究提出技术支持。

技术领域

本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种适用于变循环发动机流路转换的实时计算方法。

背景技术

变循环发动机通过一些部件的几何形状、尺寸或者位置的变化调整热力循环参数(流量、压比、涵道比等)。与常规混排涡扇发动机相比，变循环发动机可以通过流路的转换，改变发动机的工作模式，以满足未来多种飞机的使用需求。当变循环发动机中的模式选择阀关闭时，发动机处于单外涵工作模式，该模式下，发动机单位推力较大，适用于超音速飞行状态，当模式选择阀打开时，发动机处于双外涵模式，该模式下，发动机具有较低的耗油率，适用于亚音速飞行状态。

对变循环发动机流路转换的实时数值仿真可以有效的反应发动机流路转换过程中，各可调几何部件对发动机的影响，为流路转换的控制提供参考，对其转换过程进行预估。

现有的变循环发动机模型，对变循环发动机流路转换过程，均采用了发动机稳态计算的迭代求解方法，该方法收敛性较差，且对稳态点的计算时间较长，无法达到实时计算的目的，无法反映变循环发动机流路转换的动态过程对整机的影响。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种适用于变循环发动机流路转换的实时计算方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种适用于变循环发动机流路转换的实时计算方法，所述发动机包括风扇、第一外涵、第二外涵、CDFS、内涵以及前混合室，所述风扇的出口连接所述第二外涵的进口以及所述CDFS的进口，所述CDFS的出口连接所述第一外涵的进口以及所述内涵的进口，所述第一外涵的出口和所述第二外涵的出口均连通所述前混合室的进口，包括：

步骤一：构建变循环发动机流路转换损失模型，所述构建变循环发动机流路转换损失模型包括：

获取风扇的出口压力、以及第二外涵的出口压强损失；

根据所述风扇的出口压力、以及第二外涵的出口压强损失，计算第二外涵的出口总压恢复系数；

步骤二：构建选择阀打开及关闭时的平衡方程，其中，所述选择阀打开时构建：前混合室的进口气流静压平衡方程，以及前混合室掺混后气流总压与考虑容积效应下的前混合室气流总压的平衡方程，所述选择阀关闭时构建：前混合室掺混后气流总压与考虑容积效应下的前混合室气流总压的平衡方程，所述选择阀打开及关闭分别对应于所述第二外涵的进口的打开和关闭；

构建所述前混合室的进口气流静压平衡方程包括：

分别获取所述第一外涵和所述第二外涵的出口流量；

根据所述第一外涵和所述第二外涵的出口流量，分别计算第一外涵以及第二外涵的出口静压；

构建所述前混合室掺混后气流总压与考虑容积效应下的前混合室气流总压的平衡方程包括：

获取所述第一外涵的出口压力和出口流量；

获取所述第二外涵的出口压力和出口流量；