[发明专利]亚燃冲压发动机非稳态性能估算方法

权利要求书

1.一种亚燃冲压发动机非稳态性能估算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据给定飞行马赫数Ma、飞行高度H、进气道进口流量Wa，及飞行马赫数Ma在进气道插值特性图上的插值的流量系数和总压恢复系数σ，依次计算并确定冲压发动机进气道、过渡段、燃烧室和尾喷管的设计点；

所述确定的进气道设计点参数包括：进气道迎风面积A_c、进气道出口总温T_out和进气道出口总压P_out；所述确定的过渡段设计点参数包括：过渡段出口总压P₂₂，过渡段出口总温T₂₂和过渡段进口换算流量Wac_2des；所述确定的燃烧室设计点参数包括：燃烧室出口面积A₃₂、燃烧室出口总压P₃₂，燃烧室出口流量Wg₃₂；所述确定的尾喷管设计点参数包括：尾喷管喉部面积A₄₃和尾喷管出口面积A₄₂；

步骤二、结合所述冲压发动机进气道、过渡段、燃烧室和尾喷管设计点的参数和进气道和尾喷管的流量平衡关系，根据公开的标准大气表和非设计点的进气道捕获流量Wa_c、飞行马赫数Ma_off、飞行高度H_off，计算实际进气道进口总温T_in实和进气道进口总压P_in实，根据实际进气道工作点β和非设计点的飞行马赫数Ma_off在进气道插值特性图上的插值流量系数和总压恢复系数σ₁，计算确定冲压发动机进气道、过渡段、燃烧室和尾喷管的非设计点；

所述确定的进气道非设计点参数包括：非设计点的进气道流量Wa_实、进气道出口总温T_out实和进气道出口总压P_out实；所述确定的过渡段非设计点参数包括：实际过渡段出口总压P_22实，实际过渡段出口总温T_22实，实际过渡段出口流量Wa_22实；所述确定的燃烧室非设计点参数包括：实际燃烧室出口总温T_32实、实际燃烧室出口总压P_32实，燃烧室实际出口流量Wg_32实；所述确定的尾喷管非设计点参数包括：发动机实际推力Fn_实和实际尾喷管所需的总压P₈；

步骤三、根据步骤二得到的实际尾喷管所需的总压P₈与已知的实际尾喷管进口总压P_41实构成残差方程，如下式所示：

ERR＝(P_41实-P₈)/P_41实

通过改变所述的实际进气道工作点β改变残差方程的值，使用牛顿法迭代实际进气道工作点β，当残差的绝对值小于0.0001时，视为迭代收敛；

步骤四、根据非设计点的余气系数α、飞行马赫数Ma_off和飞行高度H_off随时间Time的变化规律，按照步骤三逐点迭代实际进气道工作点β，从而获得步骤二计算的发动机实际推力Fn_实，直到Time＝0到给定的时间限制Time_MAX的整个非稳态过程计算完毕，最终获得考虑容积效应的发动机非稳态推力曲线。