涡轴发动机与旋翼联合仿真方法及系统、设备、存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种涡轴发动机与旋翼联合仿真方法及系统、设备、存储介质，该方法将旋翼、进气道、动力涡轮及尾喷管的三维数值仿真与涡轴发动机核心机的一维总体性能计算相结合，利用工作状态下涡轴发动机与旋翼之间耦合参数的迭代计算得到更反映涡轴发动机与旋翼真实工作状态的计算结果，能够在不明显提升计算流程复杂性及计算时长的情况下，提升涡轴发动机与旋翼协同研发效率，并且对进气道、动力涡轮及尾喷管采用了三维数值仿真方法计算，能得到相较一维总体性能计算更为全面的性能参数，对该部件的设计改进同样有所帮助，减少独立设计时的迭代所带来的经济和时间的损耗，可作为现代新型涡轴发动机和旋翼计算机辅助设计的解决途径之一。计的解决途径之一。计的解决途径之一。

【技术实现步骤摘要】
涡轴发动机与旋翼联合仿真方法及系统、设备、存储介质


[0001]本专利技术涉及数值仿真
，特别地，涉及一种涡轴发动机与旋翼联合仿真方法及系统、设备、存储介质。

技术介绍

[0002]直升机在军事领域以及民用领域均有大量应用，且发挥着越来越重要的作用，某型直升机的旋翼由涡轴发动机驱动，而尾浆则由单独的动力装置驱动，因此，作为直升机动力装置的涡轴发动机及旋翼受到了科研人员的广泛关注。而随着计算机算力的迅速提升，计算机数值仿真技术在涡轴发动机及旋翼的研究上得到了普遍应用。目前针对涡轴发动机及旋翼所开展的数值仿真多为两者之间互相独立的数值仿真，其中涡轴发动机采用一维总体性能仿真，旋翼采用三维数值仿真，通过设计经验留余量设计并经过设计人员的反复沟通迭代开展计算分析。但是，旋翼实际工作时会产生强烈的下洗流，而涡轴发动机实际工作时的抽吸作用会导致旋翼下洗流经由进气道吸入发动机，在旋翼下洗及发动机抽吸双重作用下形成的复杂流场将具有一定的总压畸变，会对发动机压气机性能造成影响，从而影响发动机性能，进而影响旋翼工作状态。因此，实际工作状态下的涡轴发动机及旋翼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轴发动机与旋翼联合仿真方法，其特征在于，包括以下内容：根据飞行任务设定直升机及涡轴发动机的工作条件；给定进气道出口初始背压及动力涡轮进口截面参数作为边界条件开展三维数值仿真，其中，三维数值仿真的对象包括直升机整机、进气道、动力涡轮和尾喷管；利用发动机地面整机试验数据拟合出涡轴发动机核心机的多个参数之间的特性曲线，并基于拟合得到的特性曲线和三维数值仿真结果计算得到燃气涡轮出口截面参数；将计算得到燃气涡轮出口截面参数替换给定的动力涡轮进口截面参数，再次开展三维数值仿真；判断新的三维数值仿真结果中的旋翼功率是否与动力涡轮输出功率平衡，若平衡则联合仿真结束，若不平衡，则调整进气道出口初始背压进行迭代计算，直至两者平衡。2.如权利要求1所述的涡轴发动机与旋翼联合仿真方法，其特征在于，所述直升机及涡轴发动机的工作条件包括飞行高度、飞行马赫数、旋翼转速和旋翼扭角。3.如权利要求2所述的涡轴发动机与旋翼联合仿真方法，其特征在于，所述三维数值仿真结果包括旋翼功率、旋翼扭矩、旋翼力的分布、进气道的出口流量/出口总温/出口总压/总压畸变指数和动力涡轮输出功率。4.如权利要求3所述的涡轴发动机与旋翼联合仿真方法，其特征在于，所述基于拟合得到的特性曲线和三维数值仿真结果计算得到燃气涡轮出口截面参数的过程所采用的计算公式为：其中，T
t2
表示进气道的出口截面总温，P
t2
表示进气道的出口截面总压，W
a2cor
表示进气道的出口换算流量，T
t45
表示燃气涡轮的出口截面总温，P
t45
表示燃气涡轮的出口截面总压，W
a45cor
表示燃气涡轮的出口换算流量，DC
60
表示进气道出口的总压畸变指数，N
gc
表示涡轴发动机核心机的压气机换算转速，f1()、f2()、f3()、f4()表示特性曲线。5.如权利要求4所述的涡轴发动机与旋翼联合仿真方法，其特征在于，所述将计算得到燃气涡轮出口截面参数替换给定的动力涡轮进口截面参数具体为：将燃气涡轮的出口总温、出口总压分别替换给定的动力涡轮的进口总温和进口总压。6.一种涡轴发动机与旋翼...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴，李伟，郑华雷，丁金涛，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：