【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃气涡轮发动机，具体涉及一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法及装置。
技术介绍
1、燃气涡轮发动机的燃气物性参数包括定压比热容、熵函数、气体常数和比热比，燃气涡轮发动机的燃气物性参数是进行发动机总体性能变比热计算的基础，直接影响到发动机总体性能变比热计算模型的准确性。
2、相关燃气涡轮发动机的燃气物性参数的获取方法，受试验条件和仿真计算条件限制，以及缺少整机试验实测数据支持，其结果无法真实反映燃气涡轮发动机工作时不同温度、不同油气比下的燃气物性参数，进而影响燃气涡轮发动机的正常工作。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法及装置，以解决相关燃气涡轮发动机的燃气物性参数的获取方法受试验条件和仿真计算条件限制，以及缺少整机试验实测数据支持无法真实反映燃气涡轮发动机工作时燃气物性参数的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法，该方法包括：
3、获取多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和燃气涡轮发动机相关工作参数；
4、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和燃气涡轮发动机相关工作参数，根据动力涡轮输出功变比热的计算公式确定燃料相关的定压比热容多项拟合式；
5、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和燃气涡轮发动机相关工作参数，利用动力涡轮等熵效率计算公式和等熵膨胀过程熵平衡确定燃料相关的熵函数多
6、将燃料相关的定压比热容多项拟合式和燃料相关的熵函数多项拟合式作为燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真结果；燃气物性参数仿真结果用于确定发动机总体性能。
7、本实施例提供的一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法，通过多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和燃气涡轮发动机相关工作参数进行燃料相关的定压比热容多项拟合式以及燃料相关的熵函数多项拟合式的计算，实现了对燃气涡轮发动机的燃气物性参数的有效仿真，使得燃料相关的定压比热容多项拟合式以及燃料相关的熵函数多项拟合式真实反映了燃气涡轮发动机工作时的燃气物性参数，为使用非常规燃料的燃气涡轮发动机总体性能计算仿真模型提供更加准确的燃气物性参数计算模型，可以支撑发动机总体性能计算仿真模型和设计方案的修正。
8、在一种可选的实施方式中，燃气涡轮发动机相关工作参数包括动力涡轮部件特性、动力涡轮机械传动效率、发动机封严和泄漏空气分配比例、纯空气的定压比热容关系式和熵函数关系式、燃气分子量随油气比的关系式；
9、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和燃气涡轮发动机相关工作参数，根据动力涡轮输出功变比热的计算公式确定燃料相关的定压比热容多项拟合式，包括：
10、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数、发动机封严和泄漏空气分配比例与燃气分子量随油气比的关系式分别计算动力涡轮进出口油气比、燃气流量和动力涡轮换算转速、动力涡轮进口换算流量和进出口燃气气体常数；
11、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数、动力涡轮机械传动效率、纯空气的定压比热容关系式和熵函数关系式，以及燃气流量，利用动力涡轮输出功变比热的计算公式得到动力涡轮进出口燃气中纯空气部分的定压比热容和熵函数；
12、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数、动力涡轮机械传动效率、动力涡轮进出口油气比和动力涡轮进出口燃气中纯空气部分的定压比热容，反求得到定压比热容常数项；
13、基于定压比热容常数项确定燃料相关的定压比热容多项拟合式。
14、本实施例提供的一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法，基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数、动力涡轮部件特性、动力涡轮机械传动效率、发动机封严和泄漏空气分配比例、纯空气的定压比热容关系式和熵函数关系式、燃气分子量随油气比的关系式确定燃料相关的定压比热容多项拟合式，实现了对燃料相关的定压比热容多项拟合式的有效仿真，使得燃料相关的定压比热容多项拟合式真实反映了燃气涡轮发动机工作时的燃气物性参数。
15、在一种可选的实施方式中，多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数包括发动机进口空气流量、燃油流量、发动机输出轴功率、动力涡轮转速、动力涡轮进口总温、动力涡轮出口总温、动力涡轮进口总压和动力涡轮出口总压；
16、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数、发动机封严和泄漏空气分配比例与燃气分子量随油气比的关系式分别计算动力涡轮进出口油气比、燃气流量和动力涡轮换算转速、动力涡轮进口换算流量和进出口燃气气体常数，包括：
17、基于发动机进口空气流量、燃油流量与发动机封严和泄漏空气分配比例分别计算动力涡轮进出口油气比和燃气流量；其中，动力涡轮进口油气比和动力涡轮出口油气比相同；
18、基于动力涡轮转速和动力涡轮进口总温计算动力涡轮换算转速；
19、基于燃气流量、动力涡轮进口总压和动力涡轮进口总温计算动力涡轮进口换算流量；
20、基于燃气分子量随油气比的关系式计算燃气气体常数。
21、本实施例提供的一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法，基于不同工况条件下的发动机进口空气流量、燃油流量、发动机输出轴功率、动力涡轮转速、动力涡轮进口总温、动力涡轮出口总温、动力涡轮进口总压和动力涡轮出口总压计算动力涡轮进出口油气比、燃气流量和动力涡轮换算转速、动力涡轮进口换算流量和进出口燃气气体常数，避免了缺少整机试验实测数据支持，其结果无法真实反映燃气涡轮发动机工作时不同温度、不同油气比下的燃气物性参数的缺陷。
22、在一种可选的实施方式中，基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和燃气涡轮发动机相关工作参数，利用动力涡轮等熵效率计算公式和等熵膨胀过程熵平衡确定燃料相关的熵函数多项拟合式，包括：
23、基于动力涡轮部件特性、动力涡轮换算转速和动力涡轮进口换算流量得到动力涡轮等熵效率，并基于动力涡轮等熵效率确定动力涡轮等熵膨胀后出口单位焓；
24、选取动力涡轮等熵膨胀后出口总温作为迭代变量，并给定迭代变量的迭代初值，并基于迭代初值计算动力涡轮等熵膨胀后初始单位焓；
25、将动力涡轮等熵膨胀后出口单位焓与动力涡轮等熵膨胀后初始单位焓进行比较，基于比较结果确定动力涡轮等熵膨胀后出口总温；
26、基于多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数、动力涡轮进出口油气比、进出口燃气气体常数、动力涡轮进出口燃气中纯空气部分的熵函数和动力涡轮等熵膨胀后出口总温，利用等熵膨胀过程熵平衡得到熵函数常数项；
27、基于熵函数常数项确定燃料相关的熵函数多项拟合式。
28、本实施例提供的一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法，通过将动力涡轮等熵膨胀后出口单位焓与动力涡轮等熵膨胀后初始单位焓进行比较，基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃气涡轮发动机相关工作参数包括动力涡轮部件特性、动力涡轮机械传动效率、发动机封严和泄漏空气分配比例、纯空气的定压比热容关系式和熵函数关系式、燃气分子量随油气比的关系式；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数包括发动机进口空气流量、燃油流量、发动机输出轴功率、动力涡轮转速、动力涡轮进口总温、动力涡轮出口总温、动力涡轮进口总压和动力涡轮出口总压；
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和所述燃气涡轮发动机相关工作参数，利用动力涡轮等熵效率计算公式和等熵膨胀过程熵平衡确定燃料相关的熵函数多项拟合式，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述动力涡轮部件特性、所述动力涡轮换算转速和所述动力涡轮进口换算流量得到动力涡轮等熵效率，并基于所述动力涡轮等熵效率确定动力涡轮等熵膨胀后出口单位焓，包
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述动力涡轮等熵膨胀后出口单位焓与所述动力涡轮等熵膨胀后初始单位焓进行比较，基于比较结果确定所述动力涡轮等熵膨胀后出口总温，包括：
7.一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法。
...【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机的燃气物性参数仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃气涡轮发动机相关工作参数包括动力涡轮部件特性、动力涡轮机械传动效率、发动机封严和泄漏空气分配比例、纯空气的定压比热容关系式和熵函数关系式、燃气分子量随油气比的关系式；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数包括发动机进口空气流量、燃油流量、发动机输出轴功率、动力涡轮转速、动力涡轮进口总温、动力涡轮出口总温、动力涡轮进口总压和动力涡轮出口总压；
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述多种工况条件下燃气涡轮发动机的整机试验测量参数和所述燃气涡轮发动机相关工作参数，利用动力涡轮等熵效率计算公式和等熵膨胀过程熵平衡确定燃料相关的熵函数多项拟合式，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁振欣，肖为，王旭，吴鑫鑫，
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：
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