[发明专利]一种变循环发动机稳态性能分析及优化方法

摘要

本发明涉及一种变循环发动机稳态性能分析及优化方法，包括步骤1：校核发动机性能计算程序；步骤2：单参数调节影响分析；步骤3：选取自变量、自变量范围及响应变量；步骤4：选取试验设计方法及样本方案；步骤5：计算样本方案；步骤6：建立近似模型；步骤7：建立优化方程组及求解；步骤8：多参数耦合影响下发动机特性分析。通过本发明的方法，能够以较少的方案计算量、科学的数据分析方法，简单直观地获得更全面的可调节部件参数对发动机稳态性能优化目标的影响特性，并能够根据优化目标，方便快速地得到最佳的可调节部件参数匹配方案，从而对发动机稳态性能进行分析及优化，具有精度高、易操作等优点。

主权项

1.一种变循环发动机稳态性能分析及优化方法，其特征在于，包括步骤1：校核发动机性能计算程序在所述计算程序内输入已知发动机的输入参数，利用计算程序计算得出所述输入参数下发动机的输出参数，将所述输出参数与相同输入参数条件下的已知输出参数进行对比，校核所述计算程序的精度；步骤2：单参数调节影响分析在所述计算程序内输入待研究发动机的输入参数，改变所述输入参数中的单个可调部件参数，利用计算程序计算得出单个可调部件参数对发动机输出参数的影响规律；步骤3：选取自变量、自变量范围及响应变量综合所述步骤2得出的影响规律及发动机性能优化目标，选取与优化目标相关的多个可调部件参数为自变量并确定所述自变量的变化范围，选取与优化目标相关的多个所述输出参数为响应变量；步骤4：选取试验设计方法及样本方案根据试验设计方法在自变量的变化范围内确定多个所述自变量数值，并按照所述试验设计方法将所述自变量数值进行排列组合形成多个样本方案；其中，试验设计方法包括全因子试验设计方法、正交试验设计方法、中心复合设计方法、Box‑Behnken设计方法；步骤5：计算样本方案将所述样本方案输入所述计算程序内并进行计算，得出每个样本方案的响应变量的数值；步骤6：建立近似模型将步骤5所有样本方案及其响应变量的数值按照预定方法进行拟合，拟合得到响应变量关于自变量的函数关系为响应变量的近似模型，并对近似模型进行方差分析和显著度分析；其中，所述预定方法指的是响应曲面法；步骤7：建立优化方程组并求解将步骤6的不同响应变量的近似模型组合形成优化方程组，并根据所述发动机性能优化目标对优化方程组进行求解，计算得出满足优化目标的所述自变量数值，并将计算得到的所述自变量数值代入计算程序验算；步骤8：多参数耦合影响下发动机特性分析根据所述近似模型绘制响应曲面图，分析不同自变量与响应变量之间的关系，总结得出自变量所对应的多个可调部件参数的耦合影响下，响应变量所对应的发动机总体性能参数的变化特性，优化及分析结果用于指导设计研究工作。