一种燃烧不稳定线性增长率的识别方法技术

本发明专利技术公开了一种燃烧不稳定线性增长率的识别方法，包括：建立燃烧系统随机动力学模型；根据燃烧系统随机动力学模型，构建得到识别模型；根据识别模型，识别得到燃烧系统的线性增长率、非线性饱和系数和噪声强度。本发明专利技术旨在解决传统方案中存在的实验数据单位变换时无法从数据中识别出线性增长率、非线性饱和系数、噪声强度如何变化的问题。噪声强度如何变化的问题。噪声强度如何变化的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种燃烧不稳定线性增长率的识别方法


[0001]本专利技术航空航天发动机研制
，尤其涉及一种燃烧不稳定线性增长率的识别方法。

技术介绍

[0002]燃烧不稳定是航空航天发动机研制中需要重点关注的问题。国内外对其产生机理、评估和预测方法、以及控制手段等开展了大量的研究。目前预测方法在工程上的应用还未成熟，尚不能在发动机试验前对其稳定性进行可靠的预测。因此一旦出现燃烧不稳定，则需要从两方面出发去解决。一方面减少激励能量，另一方面增加燃烧室声学阻尼。前者需要考虑燃烧和声场间的耦合作用过程，由于燃烧现象本身的复杂性，实施改进方案难度较大。相比较而言，被动阻尼装置的设计要容易一些。
[0003]从线性角度，增长率表征小扰动下燃烧室振荡能量的变化率。如果其值大于零，说明系统不稳定，反之，说明系统稳定，此时增长率也称为衰减率。对于出现燃烧不稳定的燃烧室，新设计阻尼装置的衰减率应大于燃烧室的增长率并保留一定的裕度，即需要燃烧室不稳定声模态的增长率作为设计输入参数。
[0004]学者们提出了多种方法来识别增长率。主要分为外部激励方法(输入<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃烧不稳定线性增长率的识别方法，其特征在于，包括：建立燃烧系统随机动力学模型；根据燃烧系统随机动力学模型，构建得到识别模型；根据识别模型，识别得到燃烧系统的线性增长率、非线性饱和系数和噪声强度。2.根据权利要求1所述的燃烧不稳定线性增长率的识别方法，其特征在于，燃烧系统随机动力学模型表示如下：其中，η表示脉动压力，α表示声模态衰减率，ω0表示声模态角频率，ξ表示燃烧噪声，f表示由气动力和燃烧过程产生的激励源项。3.根据权利要求2所述的燃烧不稳定线性增长率的识别方法，其特征在于，当燃烧噪声为高斯白噪声时，有：&lt;ξξ
τ
&gt;＝Γδ(τ)；其中，ξ
τ
表示将ξ平移时间τ后的燃烧噪声时间序列，δ(τ)表示狄拉克函数，Γ表示噪声强度。4.根据权利要求3所述的燃烧不稳定线性增长率的识别方法，其特征在于，f中仅考虑非线性燃烧响应函数q
c
，即5.根据权利要求4所述的燃烧不稳定线性增长率的识别方法，其特征在于，q
c
可表示为脉动压力η的三次多项式形式：q
c
＝βη
‑
κ/3η3；其中，β表示线性响应系数，κ表示非线性饱和系数。6.根据权利要求5所述的燃烧不稳定线性增长率的识别方法，其特征在于，根据燃烧系统随机动力学模型，构建得到识别模型，包括：将式(1)表示为如下随机微分方程：其中，v表示线性增长率；确定脉动压力的幅频表示形式：η(t)＝A(t)cos(ωt+σ(t))
··· (3)其中，A表示压力振荡的幅值，ω表示压力振荡角频率，σ表示压力振荡的相位；将式(3)代入式(2)，利用随机平均方法，将式(2)写成幅值A的一阶随机微分方程：其中，ζ表示强度为的白色噪声；基于式(4)，确定幅值A的概率密度函数P
A
所满足的FK方程：根据式(5)，确定FK方程的漂移系数S(A)和扩散系数的解算公式如下：
其中，P(A,t1+Δt|a,t1)表示t1时刻幅值为a条件下、t1+Δt时刻幅值为A的概率，Δt表...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨尚荣，杨宝娥，王勇，尚冬琴，吴林龙，杜蒙蒙，冯浩波，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：