[发明专利]直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法及系统、设备、存储介质

权利要求书

1.一种直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法，其特征在于，包括以下内容：

根据飞行任务设定直升机及涡轴发动机的工作条件；

给定进气道出口初始背压作为边界条件开展直升机和进气道三维数值仿真计算；

基于设定的工作条件以及直升机和进气道的三维数值仿真计算结果计算得到涡轴发动机动力涡轮转速以及输出功率；

基于设定的工作条件、直升机和进气道的三维数值仿真计算结果、涡轴发动机动力涡轮转速以及输出功率开展涡轴发动机一维数值仿真计算；

将涡轴发动机一维数值仿真计算结果与直升机和进气道的三维数值仿真计算结果进行比对，判断两个仿真计算结果是否相匹配，若匹配则仿真结束，若不匹配则修改给定的进气道出口初始背压继续迭代，直至两个仿真计算结果相匹配。

2.如权利要求1所述的直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法，其特征在于，所述直升机及涡轴发动机的工作条件包括飞行高度、飞行马赫数、旋翼转速、旋翼扭角、尾桨转速、尾桨扭角。

3.如权利要求2所述的直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法，其特征在于，所述直升机三维数值仿真计算结果包括旋翼功率、旋翼扭矩、旋翼力的分布、尾桨功率、尾桨扭矩、尾桨力的分布、进气道出口流量、出口总温、出口总压、总压畸变指数和总温畸变指数。

4.如权利要求3所述的直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法，其特征在于，在计算涡轴发动机动力涡轮转速以及输出功率之前还包括以下内容：

基于直升机和进气道的三维数值仿真计算结果计算尾桨对直升机产生的扭矩是否与旋翼产生的反扭矩平衡，若不平衡则修改尾桨扭角并重新进行直升机三维数值仿真计算，直至两者平衡。

5.如权利要求3所述的直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法，其特征在于，所述基于设定的工作条件以及直升机和进气道的三维数值仿真计算结果计算得到涡轴发动机动力涡轮转速以及输出功率具体为：

基于给定的旋翼转速或尾桨转速计算得到涡轴发动机动力涡轮转速，基于直升机和进气道的三维数值仿真计算得到的旋翼功率和尾桨功率计算得到涡轴发动机动力涡轮输出功率。

6.如权利要求3所述的直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法，其特征在于，所述涡轴发动机一维数值仿真计算结果包括发动机压气机进口流量、各截面气动参数及发动机总体性能参数。

7.如权利要求6所述的直升机与涡轴发动机混合维数仿真方法，其特征在于，所述将涡轴发动机一维数值仿真计算结果与直升机和进气道的三维数值仿真计算结果进行比对，判断两个仿真计算结果是否相匹配，若匹配则仿真结束，若不匹配则修改给定的进气道出口初始背压继续迭代，直至两个仿真计算结果相匹配具体为：

对比涡轴发动机一维数值仿真计算得到的发动机压气机进口流量是否与直升机和进气道的三维数值仿真计算得到的进气道出口流量平衡，若平衡则仿真结束，若不平衡则修改给定的进气道出口初始背压进行迭代仿真计算，直至两者平衡。

8.一种直升机与涡轴发动机混合维数仿真系统，其特征在于，包括：

设定模块，用于根据飞行任务设定直升机及涡轴发动机的工作条件；

第一仿真计算模块，用于给定进气道出口初始背压作为边界条件开展直升机和进气道三维数值仿真计算；

中间计算模块，用于基于设定的工作条件以及直升机和进气道的三维数值仿真计算结果计算得到涡轴发动机动力涡轮转速以及输出功率；

第二仿真计算模块，用于基于设定的工作条件、直升机和进气道的三维数值仿真计算结果、涡轴发动机动力涡轮转速以及输出功率开展涡轴发动机一维数值仿真计算；

判断模块，用于将涡轴发动机一维数值仿真计算结果与直升机和进气道的三维数值仿真计算结果进行比对，判断两个仿真计算结果是否相匹配，若匹配则仿真结束，若不匹配则修改给定的进气道出口初始背压继续迭代，直至两个仿真计算结果相匹配。