[发明专利]一种基于面向对象的复杂拓扑结构油箱热模型的构建方法

权利要求书

1.一种基于面向对象的复杂拓扑结构油箱热模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对燃油箱热模型按照功能模块进行划分和设计；

(2)将单个燃油箱划分为功能不同的单元，设置各单元之间的接口；

(3)通过面向对象物理系统软件编写各单元内置模块，将各单元和接口封装；

(4)将各单元拼接成隔舱对象，隔舱对象相互拼接形成目标油箱对象，根据输入对象进行仿真计算；

(5)自动完成传质传热计算，一键提取时间常数和平衡温差。

2.根据权利要求1所述的基于面向对象的复杂拓扑结构油箱热模型的构建方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述功能模块包括燃油箱内热源和燃油箱外热源；燃油箱内热源包括燃油箱内液压系统管路散热、机电系统的热载荷、滑油系统的散热和发动机附件抽油泵散热；燃油箱外热源来自于太阳辐射、地面辐射和蒙皮表面附面层的气动对流加热；

所述燃油箱由若干个长方体的隔舱组成，每件隔舱由壁面、燃油单元和气体单元构成。

3.根据权利要求1所述的基于面向对象的复杂拓扑结构油箱热模型的构建方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述单元是最小的封装对象，包括各个壁面单元、燃油单元、气体单元、气动加热单元、对流换热单元、太阳辐射单元、地面辐射单元、内热源单元、燃油消耗控制单元、燃油流动控制单元、惰化单元、压力控制单元和平衡温差时间常数提取单元；

所述单元和单元之间的接口，通过势变量耦合在一起，通过流变量传递信息，不同单元连接处势变量相同，而流变量和为零。

4.根据权利要求3所述的基于面向对象的复杂拓扑结构油箱热模型的构建方法，其特征在于，所述燃油单元设置燃油入口单元和燃油出口单元；燃油入口单元分别与燃油单元和燃油流动控制单元相连，燃油出口单元分别与燃油单元和燃油消耗控制单元相连，模拟燃油在飞行包线下的消耗和油箱隔舱之间的燃油流动。

5.根据权利要求3所述的基于面向对象的复杂拓扑结构油箱热模型的构建方法，其特征在于，所述气体单元设置气体入口单元和气体出口单元；气体入口单元分别与气体单元和惰化单元相连，气体出口单元分别与气体单元和惰化单元相连；气体单元还与压力控制单元相连。

6.根据权利要求3所述的基于面向对象的复杂拓扑结构油箱热模型的构建方法，其特征在于，所述平衡温差时间常数提取单元选用非稳态模型求解燃油平均温度，得到平衡温差和热时间常数的指数公式，通过切割合适时间段，根据一维模型计算结果，推算出平衡温差和热时间常数。