[发明专利]引射混合器的容腔动力学迭代模型计算方法和装置

权利要求书

1.一种引射混合器的容腔动力学迭代模型计算方法，其特征在于，所述模型包括第一容腔、混合段、扩压段和第二容腔，其中，第一截面设置在所述第一容腔上，第二截面和第三截面设置在所述混合段上，第四截面设置在所述混合段和所述扩压段的连接处，第五截面设置在所述扩压段和所述第二容腔的连接处；所述方法包括：

获取喷嘴截面参数和所述第一容腔的压力参数，所述喷嘴截面参数包括所述第一截面的主流流量；

根据所述喷嘴截面参数和所述第一容腔的压力参数，计算所述第二截面主流和次流的参数；

根据所述第二截面主流和次流的参数，计算所述主流和所述次流在掺混后由所述第二截面到达所述第三截面时的参数；

根据所述第二截面到达所述第三截面时的参数，计算气流到达所述第四截面时的温度和所述气流到达所述第四截面的总压；

根据所述气流到达所述第四截面时的温度和所述气流到达所述第四截面的总压，计算所述第四截面到达所述第五截面时的参数；

计算当前引射系数，根据所述当前引射系数和所述第一截面的主流流量计算需求的次流流量。

2.根据权利要求1所述的引射混合器的容腔动力学迭代模型计算方法，其特征在于，所述第一截面为喷嘴出口截面，所述第二截面为所述主流与所述次流静压平衡截面，所述第三截面为所述主流和所述次流完全掺混截面，所述第四截面为所述混合段出口截面，所述第五截面为所述扩压段出口截面。

3.根据权利要求1所述的引射混合器的容腔动力学迭代模型计算方法，其特征在于，所述喷嘴截面参数还包括发动机喉道面积、所述主流在所述第一截面的总压、所述主流在所述第一截面的总温、所述主流在所述第二截面的静压和估计引射系数；所述第一容腔的压力参数包括所述次流在所述第一截面的总压和所述次流在所述第一截面的总温；

所述第一截面到达所述第二截面时主流和次流的参数包括所述主流在所述第二截面的流量、所述主流在所述第二截面的总压、所述主流在所述第二截面的总温、所述主流在所述第二截面的速度系数、所述主流在所述第二截面的流通面积、所述次流在所述第二截面的流量、所述次流在所述第二截面的总压、所述次流在所述第二截面的总温、所述次流在所述第二截面的速度系数、所述次流在所述第二截面的流通面积和所述第二截面的静压平衡残差。

4.根据权利要求3所述的引射混合器的容腔动力学迭代模型计算方法，其特征在于，根据所述喷嘴截面参数和所述第一容腔的压力参数，计算所述第二截面主流和次流的参数，包括：

根据所述主流在所述第一截面的流量和所述估计引射系数，计算进入所述混合段的次流流量；

所述主流在所述第二截面的总压为所述主流在所述第一截面的总压；

根据气动函数，得到所述主流在所述第二截面的速度系数；

根据所述主流在所述第二截面的速度系数，得到所述主流在所述第二截面的流量函数；

所述主流在所述第二截面的总温为所述主流在所述第一截面的总温；

根据流量守恒，所述主流在所述第二截面的流量为所述主流在所述第一截面的流量；

根据流量公式计算所述主流在所述第二截面的流通面积；

根据所述主流在所述第二截面的流通面积，计算所述次流在所述第二截面的流通面积；

根据所述主流在所述第二截面的流量函数和流量公式，得到所述次流在所述第二截面的流量函数。

5.根据权利要求4所述的引射混合器的容腔动力学迭代模型计算方法，其特征在于，根据所述喷嘴截面参数和所述第一容腔的压力参数，计算所述第二截面主流和次流的参数，包括：

所述次流在所述第二截面的总温为所述次流在所述第一截面的总温；

所述次流在所述第二截面的总压为所述次流在所述第一截面的总压；

根据所述次流在所述第二截面的流量函数，计算所述次流在所述第二截面的速度系数；

根据所述次流在所述第二截面的气动函数，得到所述次流在所述第二截面的静压；

根据压力平衡，所述主流在所述第二截面的静压为所述次流在所述第二截面的静压；

定义所述第二截面的静压平衡残差；

将所述第二截面的静压平衡残差通过迭代求解，得到需求的主流在所述第二截面的静压和需求的次流在所述第二截面的静压。