[发明专利]一种过渡态发动机仿真建模方法

摘要

本发明属于航空技术领域动力装置系统，涉及一种过渡态发动机仿真建模方法。所述方法包括：1.1)开展发动机各部件的部件特性试验，得到部件特性；1.2)构建发动机部件级模型；1.3)构建发动机稳态性能数据库；1.4)使用插值方法建模；1.5)构建发动机动态特性数据库；1.6)采用二维插值算法构建发动机动态响应模型；1.7)完成过渡态发动机仿真模型的建模。本发明模拟范围广，计算精度高，仿真具有实时性，易于实现，工程性应用性好。

主权项

一种过渡态发动机仿真建模方法，其特征为所述方法包括以下步骤：1.1)开展发动机各部件的部件特性试验，得到部件特性如下：进气道的特性数据总压恢复系数σ；压气机效率η₁；压气机增压比π₁；燃烧室燃烧效率η_b；燃烧室总压损失γ；涡轮膨胀比π_T；涡轮效率η_T；喷管效率η_n；1.2)使用发动机部件特性数据，依据通用的部件特性建模方法，构建发动机部件级模型F：F＝f(σ，η₁，π₁，η_b，γ，π_T，η_T，η_n，H，Ma，PLA)式中：H为飞行高度；Ma为飞行Ma数；PLA为油门角度；1.3)计算全包线发动机工作特性数据，根据飞机需要，选定不同的高度H_i、Ma_i、油门角度PLA_i作为输入参数，使用发动机部件级模型，得到全包线发动机稳态性能数据F_i，构建发动机稳态性能数据库：F_i＝f(H_i，Ma_i，PLA_i)；1.4)使用插值方法建模，基于发动机稳态性能数据库构建插值数表，采用三维插值算法构建发动机稳态性能模型Fw：Fw＝f(H，Ma，PLA)；1.5)通过发动机试车，得到基于不同的油门起点PLA_起i和油门终点PLA_终i的发动机过渡过程的推力随时间变化的特性；根据发动机试验试车数据，统计出发动机大油门动态过程的时间，使用通用的数理统计的方法确定惯性环节的时间常数，构建发动机动态特性数据库T_i：T_i＝f(PLA_起I，PLA_终i)；1.6)使用插值方法建模，基于发动机动态特性数据库构建插值数表，采用二维插值算法构建发动机动态响应模型T：T＝f(PLA_起，PLA_终)；1.7)结合发动机稳态性能模型和发动机动态响应模型，完成过渡态发动机仿真模型的建模Fg：$\mathrm{Fg}=\mathrm{Fw}-T+{\mathrm{Te}}^{\frac{-\mathrm{Fw}}{T}}.$