[发明专利]燃料室虚拟试验方法及系统

权利要求书

1.一种燃料室虚拟试验系统，其特征在于，包括：

燃料室气动性能虚拟试验子系统，用于通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，所述气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系等；以及

燃料室虚拟试验环境子系统，用于根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动情况，

其中，热力参数包括各排进气孔局部流阻φ_Mi，各排进气孔的总流阻φ_fM，火焰筒各排孔的进气百分比K_i，各截面的余气系数α_i，火焰筒热阻损失φ_Mh，气流通过扩压器的扩张损失φ_g，气流通过扩压器的扩张损失φ_g，燃烧室总流阻系数φ_M，φ_M=φ_g+φ_fM+φ_Mh。燃烧室总压恢复系数σ_c，燃烧室容热强度Q_VC，根据所求取的所述参数进行燃料室虚拟试验获得气路流动情况。

2.如权利要求1所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述燃料室气动性能虚拟试验子系统具体包括：

组件模块，，用于导入燃料室气动性能虚拟试验子系统所获取的燃料室几何模型和流体力学模型并将其进行组装生成折流式的燃烧室一维气动模型；以及

计算模块，用于根据所述流式的燃烧室一维气动模型通过流阻法和一元流法迭代计算出火焰筒的沿程气动热力参数，获得燃烧室的气动特性。

3.如权利要求1所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述步骤燃料室虚拟试验环境子系统具体包括：

气路仿真模块，用于根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验建立整个燃料室的虚拟试验系统；以及

虚拟试验环境平台模块，用于根据整个燃料室的虚拟试验系统计算不同试验条件下整个气路系统的流动情况。

4.如权利要求3所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述气路仿真模块具体包括：：

接口规范子模块，用于将所述仿真模块与所述虚拟试验环境平台模块之间建立数据通讯；

仿真计算子模块，用于根据各个气动模型从整个模型中剥离出来与所述气动数据建立仿真模型；以及

优化子模块，用于在不同试验条件下对所述各个启动仿真模型进行优化。

5.如权利要求4所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述仿真计算子模块具体包括：

输入输出单元，用于与所述接口规范子模块建立数据通讯使所述接口规范子模块与仿真计算子模块进行数据交互；

控制单元，用于控制仿真计算过程涉及的各个程序；

组件单元，用于建立气路系统各个模块的数值模型；以及

物理性质单元，用于为所述模型提供流体介质、管壁材料的物性参数和外界环境参数。

6.一种燃料室虚拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，所述气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系等；以及

S21：根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动情况。

7.如权利要求6所述的燃料室虚拟试验方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11：导入燃料室气动性能虚拟试验子系统所获取的燃料室几何模型和流体力学模型并将其进行组装生成折流式的燃烧室一维气动模型；以及

S12：根据所述流式的燃烧室一维气动模型通过流阻法和一元流法迭代计算出火焰筒的沿程气动热力参数，获得燃烧室的气动特性。

8.如权利要求5所述的燃料室虚拟试验方法，其特征在于，所述S2具体包括：

S21：根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验建立整个燃料室的虚拟试验系统；以及

S22：根据整个燃料室的虚拟试验系统计算不同试验条件下整个气路系统的流动情况。