【技术实现步骤摘要】
本申请涉及但不限于航空发动机技术，其中涉及一种多维度耦合的方法、装置、计算机存储介质及终端。
技术介绍
1、相关技术中的航空发动机整机零维仿真，以零维模型为基础，通过部件间功率、流量和转速等平衡关系及气动热力学方程，计算发动机各部件进出口截面的气体参数，以及整机关键性能参数，包括推力和耗油率等。整机零维仿真的准确性极度依赖于部件特性，图1为相关技术中通用特性曲线的示意图，由于无法保证选取的通用特性曲线与真实的部件特性相符合，故整机性能仿真结果与实际偏差较大，整机零维仿真的仿真精度难以保证；特别是对于双涵道压缩部件，整机零维模型无法反映其复杂的结构特性对整机性能的影响。为把压缩部件的高保真度仿真特性考虑进发动机整机性能仿真结果中去，通常会对压缩部件在多个工况下进行高保真度仿真，并通过插值获取其高保真度仿真特性曲线，以代替原整机零维仿真模型中相应压缩部件的通用特性曲线，这种仿真方法在一定程度上考虑了压缩部件的高保真度仿真特性，但是该方法包含以下不足：1)对于自适应变循环发动机中的双涵道压缩部件，其通用特性曲线难以给定例如前后分流风扇；图2为相关技术中双涵道压缩部件的示意图，如图2所示，因为前后分流风扇有两个涵道，其通用特性曲线取决于转速和两个涵道出口背压这三个自变量，而相比于常规的单涵道压缩部件只有转速和出口背压两个自变量，其特性曲线会复杂的多，不同的自变量组合对应的部件特性通常是不同的，三个自变量的不同组合会产生大量的仿真结果，导致前后分流风扇的特性曲线无法通过如图1的特性曲线简单描述，特性曲线无法体现前后分流风扇的全部工况可能，
2、近年来逐渐发展起来的整机全三维仿真，可以考虑部件参数在空间中的不均匀变化，也可以研究部件内部的复杂的流场结构以及部件间的相互作用，但其需要大量的、相对精确的且难以获取的数据作为边界条件和初始条件，且需要耗费大量的计算资源，故在当前技术水平下，整机全三维仿真仍很难作为航空发动机研制的常规手段。
3、为解决整机零维仿真精度低与整机全三维仿真时间长、成本高的矛盾，一些学者提出了发动机多维度耦合方法，多维度耦合方法的基本原理是：基于整机零维仿真结果中的部件性能参数与部件高保真度仿真计算结果间的差异，利用缩放因子对原整机零维仿真模型中的部件特性曲线进行修正，通过不断迭代最终确定发动机工作点；多维度耦合方法的操作如下：设定发动机工作条件和控制规律，完成整机零维仿真以获取压缩部件的性能参数和边界条件，压缩部件性能参数包括流量、压比和效率，压缩部件边界条件包括压缩部件进口总温总压、转速和流量，在该边界条件下进行压缩部件高保真度仿真以获取压缩部件的性能参数，对比压缩部件性能参数在整机零维仿真结果和压缩部件高保真度仿真结果中的差异，如不满足收敛精度要求，则根据压缩部件性能参数在两模型中的差异对整机零维仿真模型中压缩部件的特性曲线进行修正，重复此过程直至收敛，最终确定发动机工作点。多维度耦合方法将基于高保真度高精度模型求解的部件特性用于低维度低精度的整机仿真分析，对整机中的某些部件和子系统进行“维度放大”，从而在整机环境下研究部件或子系统的流动细节、复杂流场结构和相互作用，及其对整机性能的影响，是实现发动机整机和部件高精度仿真的关键技术。多维度耦合方法的不足之处在于：由于采用迭代压缩部件流量作为高保真度仿真边界条件，这会导致该耦合方法可实现性低、求解稳定性差。参见图1，通常压缩部件特性曲线的等转速线在高转速区域十分陡峭，流量变化范围很窄，这点对于多级压缩部件尤其明显，因此在应用常规整机零维仿真模型进行循环参数分析后得到的该转速下的压缩模块流量，很可能处于压缩部件高保真度仿真模型在该转速下的可收敛流量变化范围之外，在这种情况下，压缩部件高保真度仿真模型在该流量边界条件下无法收敛，这使得多维度耦合方法可实现性差。此外，即使获取的流量边界条件在压缩部件高保真度仿真模型在该转速下的可收敛流量变化范围之内，即压缩部件高保真度仿真模型在该流量边界条件下可以收敛，但是由于压缩部件特性曲线的等转速线在高转速区域十分陡峭，流量变化范围窄，这会使得压缩部件高保真度仿真结果受整机零维仿真结果中压缩部件流量参数计算精度影响很大，流量变化的微小波动都会使压缩部件的压比和效率等性能参数产生较大变化，进而导致各性能参数残差始终处于一个较大的波动范围内，难以收敛，求解稳定性差。
4、自适应变循环发动机相比于常规发动机具有显著优势，其飞行包线范围广、大推力、低油耗、进气流量可调节范围大、进发匹配性能好、便于进行热管理和综合性能好等特点，深受世界航空强国的重视。但是由于自适应变循环发动机结构复杂、多个部件几何可变、工作模式多，特别是具有双涵道压缩部件的自适应变循环发动机，其复杂的双涵道压缩部件特性对整机性能仿真精度影响很大，采用相关技术中的仿真方法很难对其性能进行可靠的预测，如何进一步改进仿真方法，提高发动机整机和压缩部件多维度耦合的仿真精度、求解速度、可实现性、求解稳定性以及操作简易性，成为一个有待解决的问题。
技术实现思路
1、以下是对本申请详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
2、本公开实施例提供一种多维度耦合的方法、装置、计算机存储介质及终端，能够提高耦合仿真的仿真精度、求解速度、可实现性、求解稳定性以及操作简易性。
3、本公开实施例提供了一种多维度耦合的方法，包括：标定发动机的整机零维仿真模型中压缩部件的设计点参数与该压缩部件的高保真度部件仿真模型的设计点仿真结果保持一致，还包括：
4、运行整机零维仿真模型以获取压缩部件的边界条件和第一性能参数，其中，边界条件至少包括流道出口背压，第一性能参数包含若干个性能参数项；
5、在从整机零维仿真模型获取的压缩部件的边界条件下，对压缩部件进行高保真度部件仿真，以获取压缩部件的第二性能参数，第二性能参数与第一性能参数包含相同的性能参数项；
6、根据获得的第一性能参数和第二性能参数，确定每一个性能参数项的性能参数偏差，并更新特性曲线缩放因子；
7、每一个性能参数项的性能参数偏差的收敛精度均小于或等于预先设定的收敛精度阈值时，确定发动机在该非设计点工作条件和控制规律下的整机性能参数和部件的共同工作点参数；
8、一个以上性能参数偏差的收敛精度大于收敛精度阈值时，根据更新的特性曲线缩放因子重新运行整机零维仿真模型和重新对压缩部件进行高保真度部件仿真，以重新确定的每一个性能参数项的性能参数偏差，直至重新确定的每一个性能参数项的性能参数偏差的收敛精度均小于或等于收敛精度阈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多维度耦合的方法，其特征在于，包括：标定发动机的整机零维仿真模型中压缩部件的设计点参数与该压缩部件的高保真度部件仿真模型的设计点仿真结果保持一致，还包括：
2.根据权利要求1所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述压缩部件包括：单涵道压缩部件和双涵道压缩部件。
3.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述压缩部件为双涵道压缩部件时，所述标定整机零维仿真模型中压缩部件的设计点参数与该压缩部件的高保真度部件仿真模型的设计点仿真结果保持一致，包括标定设计点下在整机零维仿真模型和双涵道压缩部件的高保真度仿真模型中以下一项或任意组合的设计点参数相等：
6.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述压缩部件为双涵道压缩部件时，所述标定整机零维仿真模型中压缩部件的设计点参数与该压缩部件的高保真度部件仿真模型的设计点仿真结果保持一致时，所述方法还包括：
7.根据权利要求1至6任一项所述的多维
8.根据权利要求1至6任一项所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述根据更新的特性曲线缩放因子重新运行整机零维仿真模型和重新对压缩部件进行高保真度部件仿真，包括：
9.根据权利要求1至6任一项所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述运行原始的整机零维仿真模型之前，所述方法还包括：
10.根据权利要求1至6任一项所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述确定发动机在该非设计点工作条件和控制规律下的整机性能参数和部件的共同工作点参数，包括：
11.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的多维度耦合的方法。
12.一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，
13.一种多维度耦合的装置，包括：标定单元、运行单元、仿真单元、确定单元、第一处理单元和第二处理单元；其中，
...【技术特征摘要】
1.一种多维度耦合的方法，其特征在于，包括：标定发动机的整机零维仿真模型中压缩部件的设计点参数与该压缩部件的高保真度部件仿真模型的设计点仿真结果保持一致，还包括：
2.根据权利要求1所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述压缩部件包括：单涵道压缩部件和双涵道压缩部件。
3.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述压缩部件为双涵道压缩部件时，所述标定整机零维仿真模型中压缩部件的设计点参数与该压缩部件的高保真度部件仿真模型的设计点仿真结果保持一致，包括标定设计点下在整机零维仿真模型和双涵道压缩部件的高保真度仿真模型中以下一项或任意组合的设计点参数相等：
6.根据权利要求2所述的多维度耦合方法，其特征在于，所述压缩部件为双涵道压缩部件时，所述标定整机零维仿真模型中压缩部件的设计点参数与该压缩部件的高保真度部件仿真模型的设计点仿真结果保持一致时，所述方法还包括：
7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹望之，刘伟涛，王宝潼，杨合理，金磊，丁闯，郑新前，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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