一种模拟发动机喘振锤击波载荷的计算方法技术

本申请提供了一种模拟发动机喘振锤击波载荷的计算方法，属于航空进/发匹配技术领域，具体包括：构建发动机网格模型；构建各网格单元带源项的非定常、二维和无粘性的积分欧拉方程组；在方程组中引入彻体力源项反映气体流动的黏性影响，计算方程组中的源项；在压缩部件的特性单元中施加左支特性，获取发动机喘振后各网格单元气流参数随时间的动态演化过程；对各特性单元的方程组进行迭代计算；获取发动机喘振时进口锤击波特性，构建进气道全三维非定常仿真与计算分析，计算获得发动机喘振时进气道内锤击波载荷及进气道内锤击波载荷的传播演化规律。通过本申请的处理方案，提高获取锤击波载荷在进气道内发展与传播演化规律的精确度。确度。确度。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟发动机喘振锤击波载荷的计算方法


[0001]本申请涉及航空进/发匹配技术的领域，尤其是涉及一种模拟发动机喘振锤击波载荷的计算方法。

技术介绍

[0002]飞行器在大机动飞行、大迎角起飞、武器发射、飞跃火灾区时或其它未知工况时可能使发动机发生喘振，而发动机喘振实质是一种飞行器推进系统内大尺度气流来回振荡现象，长时间喘振可能会引起结构完整性问题，严重影响飞行安全。喘振时，伴随着压缩系统能量的释放，将会产生一股强大的逆流而上的冲击波（锤击波）直接作用在进气道部件上，这种冲击波载荷对进气道结构构成了严重威胁。
[0003]针对喘振锤击波对于进气道影响，现有通常是采用试验统计以及模型计算的方法。在60
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70年代研究设计先进超音速飞机（F
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111/YF
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16）时，就意识到进气道与发动机之间逆向动态流动影响的重要性，特别是对于飞行包线范围较大的飞机。早期预测发动机进口超压通常采用理论模型预测方法，Mays等基于可变面积进气道与压缩系统，建立了一维非定常无粘流动的动力学模型，研究了压气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟发动机喘振锤击波载荷的计算方法，其特征在于，包括：步骤1，以发动机结构为基础，结合基本假设构建发动机网格模型，发动机网格模型包括若干网格单元；步骤2，构建各网格单元带源项的非定常、二维和无粘性的积分欧拉方程组；步骤3，在特性单元的方程组基础上，引入彻体力源项反映气体流动的黏性影响，计算方程组中的源项，获取特性单元进出口气流参数；步骤4，在压缩部件的特性单元中施加左支特性，获取发动机喘振后各网格单元气流参数随时间的动态演化过程；步骤5，确定每个计算步的时间间隔，确定每个时间间隔网格单元的参数，对各特性单元的方程组进行迭代计算；步骤6，获取发动机喘振时进口锤击波特性，构建进气道全三维非定常仿真与计算分析，计算获得发动机喘振时进气道内锤击波载荷及进气道内锤击波载荷的传播演化规律。2.根据权利要求1所述的模拟发动机喘振锤击波载荷的计算方法，其特征在于，方程组包括：连续方程：轴向动量方程：周向动量方程：能量方程：其中，为时间,轴向的流线数量，为周向的流线数量，为沿流线方向的气流速度，为气流密度，为单元体积，为轴向的气流流速，为周向的气流流速，为沿流线方向的单元面积，为流线曲线的积分，为气体压力，为轴向的叶片彻体力，为周向的叶片彻体力，为气体总能量，为微元的气体总焓，为燃烧室提供的热量，为压气机的功或涡轮的功。3.根据权利要求1所述的模拟发动机喘振锤击波载荷的计算方法，其特征在于，所述步骤3中，特性单元周向彻体力包括转子叶片力和静子叶片力，叶片力由周向动量变化计算；转子叶片力计算时相对周向速度差值由特性单元功计算；
静子叶片力由静子进出口周向速度直接计算：；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志文，李泽玮，杨帆，陈劼，何鹏，叶巍，伏宇，王应龙，张凯，董如鹏，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：