[发明专利]一种进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法

说明书

本发明属于飞机/发动机一体化设计技术领域，涉及一种进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法。所述的模拟计算方法首先通过吹风试验获取进气道的流量系数‑总压恢复系数特性数据，发动机部件试验获取发动机部件特性数据，然后将进气道的流量系数‑总压恢复系数特性耦合到发动机性能残差计算模型中，实现简单，计算快速。可以较准确地模拟进气道与发动机共同工作时流量匹配情况，计算结果可以为进气系统与发动机性能匹配评估提供相应的依据。

技术领域

本发明属于飞机/发动机一体化设计技术领域，涉及一种进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法。

背景技术

目前，常用的评估进气道对航空发动机性能影响的方法是：依据经验公式，选取不同飞行Ma数下对应的进气总压恢复系数，修正发动机进口总压参数，从而进行单次发动机性能计算。由这些假设可以得出：进气道的总压损失仅与飞行马赫数有关。但实际上，特别是在超音速飞行时，进气道的总压损失会影响发动机共同工作的流量，反而发动机的需求流量也影响着进气道的总压损失，需要迭代计算进气道与发动机的流量匹配。为此，在评估进气道与发动机性能匹配的过程中，需将进气道流量系数特性耦合到发动机性能计算程序中，为进气道-发动机性能匹配提供相应的评估依据，也是飞机-发动机一体化设计的重要方面。

发明内容

本发明的目的是：提出一种进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法，可快速且较准确地评估进气道与发动机共同工作的流量匹配情况。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法，所述的进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法基于进气道出口—风扇进口流量平衡为条件建立了进气道-发动机流量匹配迭代评估模型。

其特征在于：所述的进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法步骤如下：

步骤一、获取进气道流量-总压恢复系数特性以及发动机部件特性；

步骤二、建立进气道-发动机流量匹配迭代计算模型；

步骤三、根据特定的飞行条件计算进气道与发动机共同工作的匹配流量以及进气道、发动机性能数据。

所述的步骤一具体为：

根据进气道风洞吹风试验以及发动机部件试验，分别获取进气道的流量系数-总压恢复系数特性，以及发动机压气机的流量-增压比特性、流量-效率特性；发动机涡轮流量-落压比特性、流量-效率特性。

所述的步骤二具体为：

将进气道作为发动机的一个部件，进行热力循环计算，建立评估发动机流量平衡以及能量平衡的共同工作方程组；

计算发动机共同工作方程组的迭代变量增加进气道总压恢复系数特性图β值，平衡方程增加进气道出口与风扇进口流量平衡方程。

所述的步骤三具体为：

根据特定的飞行条件，结合步骤二建立的进气道-发动机共同工作方程组，求解非线性方程组，获得进气道与发动机共同工作的匹配流量以及进气道、发动机性能数据。

所述的特定的飞行条件为：飞行Ma数、大气温度、飞行高度、发动机状态。

本发明的有益效果是：本发明的进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法在评估航空发动机性能时充分考虑了进气道与发动机共同工作时的流量匹配情况，可以较准确地模拟考虑了进气道总压恢复系数的发动机安装性能，计算结果可以为评估进气道与发动机的匹配情况提供相应依据，更大限度的保证了进气道与发动机装机后的安装性能，在设计初期降低了由于进气道与发动机不良好的匹配导致不满足飞机性能需求的风险成本。

附图说明

图1为本发明的进气道与发动机共同工作的流量匹配评估方法的流程图；