涡扇发动机的建模方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109376498A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811563778.8(22)申请日2018.12.20(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号申请人中国航发四川燃气涡轮研究院(72)发明人徐全勇吴锋冯旭栋徐倩楠(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277代理人刘新宇(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图7页(54)发明名称涡扇发动机的建模方法(57)摘要本公开涉及一种涡扇发动机的建模方法。该方法包括：对涡扇发动机的多个试验点的试验数据进行状态转换，得到处于目标试验状态下的试验点数据集合；对试验点数据集合中的数据进行筛选，获得筛选试验点数据集合；根据筛选试验点数据集合构建气动热力学模型；根据实际检测到的多个实测参数，依次对气动热力学模型中的多个试凑迭代参数进行参数试凑，得到试凑后的气动热力学模型；对试凑后的气动热力学模型进行校准，得到校准后的气动热力学模型；对校准后的气动热力学模型进行修正，得到目标气动热力学模型。本公开实施例所提供的涡扇发动机的建模方法，构建模型的周期短，所构建的模型的误差小、精度高。CN109376498ACN109376498A权利要求书1/3页1.一种涡扇发动机的建模方法，其特征在于，所述方法包括：对涡扇发动机的多个试验点的试验数据进行状态转换，得到处于目标试验状态下的试验点数据集合；对所述试验点数据集合中的数据进行筛选，获得筛选试验点数据集合；根据所述筛选试验点数据集合构建气动热力学模型；根据实际检测到的多个实测参数，依次对所述气动热力学模型中的多个试凑迭代参数进行参数试凑，得到试凑后的气动热力学模型；对所述试凑后的气动热力学模型进行校准，得到校准后的气动热力学模型；对所述校准后的气动热力学模型进行修正，得到目标气动热力学模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述试验点数据集合中的数据进行筛选，获得筛选试验点数据集合，包括：选取所述试验点数据集合中的雷诺数指数大于雷诺数阈值的数据，得到第一试验点数据集合；选取所述第一试验点数据集合中的低压换算相对转速大于转速阈值、且处于不加力条件下最高状态的数据，得到第二试验点数据集合；选取所述第二试验点数据集合中对应的节流状态数据量大于或等于状态数据量阈值的数据，得到所述筛选试验点数据集合。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过式1计算所述试验点数据集合中数据的雷诺数指数，以及通过式2计算所述第一试验点数据集合中数据的低压换算相对转速，其中，RNI数据的雷诺数指数，Pt为试验点的进气总压，Ptref为参考总压，Rref为参考气体常数，R为试验点气体常数，Ttref为参考总温，Tt为当前试验点进气总温，μref为参考气体动力粘度，μ为试验点气体动力粘度，N1为低压换算相对转速，N1,ISA,SLS,1.0为实际转速，N1cor为设计转速。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据实际检测到的多个实测参数，依次对所述气动热力学模型中的多个试凑迭代参数进行参数试凑，得到试凑后的气动热力学模型，包括：根据实测物理流量，对所述气动热力学模型中的进口换算流量进行进口换算流量参数试凑；根据实测燃油流量，对所述气动热力学模型中的燃烧室出口温度进行燃烧室出口温度参数试凑；根据实测内涵出口温度，对所述气动热力学模型中的涵道比进行涵道比参数试凑；根据实测内涵出口总压，对所述气动热力学模型中的低压涡轮效率进行低压涡轮效率参数试凑；根据实测外涵出口总压，对所述气动热力学模型中的外涵道总压恢复系数进行外涵道2CN109376498A权利要求书2/3页总压恢复系数参数试凑；根据实测风扇外涵出口温度，对所述气动热力学模型中的风扇外涵效率进行风扇外涵效率参数试凑；根据实测压气机出口温度，对所述气动热力学模型中的压气机效率进行压气机效率参数试凑；根据实测推力，对所述气动热力学模型中的喷管推力系数进行喷管推力系数参数试凑；在依次进行参数试凑之后、且气动热力学模型依次满足所有参数匹配条件时，得到试凑后的气动热力学模型，其中，所述参数匹配条件依次包括以下至少一种：实测推力匹配条件、实测压气机出口温度匹配条件、实测风扇外涵出口温度匹配条件、实测外涵出口总压匹配条件、实测内涵出口总压匹配条件、实测内涵出口温度匹配条件、实测燃油流量匹配条件和实测物理流量匹配条件。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据实际检测到的多个实测参数，依次对所述气动热力学模型中的多个试凑迭代参数进行参数试凑，得到试凑后的气动热力学模型，还包括：在依次进行参数试凑之后、且气动热力学模型不满足参数匹配条件时，确