本发明专利技术提出一种燃料室虚拟试验方法及系统。其中，系统包括：燃料室气动性能虚拟试验子系统，用于通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系；以及燃料室虚拟试验环境子系统，用于根据燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动情况。根据本发明专利技术实施例的系统，通过对燃料室各个部件建立模型，获得不同条件下整个系统的气动模型，从而减少燃烧室实物试验的次数、由虚拟试验代替部分代替实物试验，缩短产品试验周期，同时降低试验风险和实际成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机虚拟试验
，特别涉及一种燃料室虚拟试验方法及系统。
技术介绍
虚拟试验技术在上个世纪八十年代开始兴起，在国防领域尖端的武器系统研制中应用较多。虚拟试验技术作为数字化的试验技术，集仿真技术、计算机技术、网络信息技术、试验技术等于一身，被认为是提高武器系统或产品的研制水平，增强创新力和竞争力的有效技术手段。现在在国外先进国家，以建模仿真技术为基础的虚拟试验已成为武器系统试验与评价工作的重要组成部分，而且有些场合可以部分地取代实物试验，成为武器系统试验与 评价的新途径。 国外实践证明，研制过程采用先进的虚拟试验技术是克服巨额投资、缩短研制周期、弥补大型试验设施能力不足的主要技术途径。在国外，研制过程中的试验和评价已经广泛应用建模和仿真、虚拟试验和虚拟测试技术，利用完善的数据库和仿真模型进行试验和评价，试验与测试工作在产品的设计阶段得到充分进行，产品的使用缺陷有85%是在设计验证中发现的。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为达到上述目的，本专利技术一方面的实施例提出一种燃料室虚拟试验系统，包括燃料室气动性能虚拟试验子系统，用于通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，所述气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系；以及燃料室虚拟试验环境子系统，用于根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动 (A Yfj Y情况，其中，热力参数包括各排进气孔局部流阻ΦΜ ，#Μ, = —￥-1 · ，各排进气U4 )孔的总流阻φ ，M 2火焰筒各排孔的进气百分比Ki, V各 J」、<pMi) y(Tm Y" J )截面的余气系数a i，％ = %-— 5火焰筒热阻fe失Φ Mh, φΜ = 0.52 — I，气流 辦/A)\h Λ /5 y(T* V Λ Y通过扩压器的扩张损失4,，#__=0.52 $-1，气流通过扩压器的扩张损失Φ,，KT3 )\Af5 J权利要求1.一种燃料室虚拟试验系统，其特征在于，包括 燃料室气动性能虚拟试验子系统，用于通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，所述气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系等；以及 燃料室虚拟试验环境子系统，用于根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动情况， 其中，热力参数包括各排进气孔局部流阻2.如权利要求I所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述燃料室气动性能虚拟试验子系统具体包括 组件模块，，用于导入燃料室气动性能虚拟试验子系统所获取的燃料室几何模型和流体力学模型并将其进行组装生成折流式的燃烧室一维气动模型；以及 计算模块，用于根据所述流式的燃烧室一维气动模型通过流阻法和一元流法迭代计算出火焰筒的沿程气动热力参数，获得燃烧室的气动特性。3.如权利要求I所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述步骤燃料室虚拟试验环境子系统具体包括 气路仿真模块，用于根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验建立整个燃料室的虚拟试验系统；以及 虚拟试验环境平台模块，用于根据整个燃料室的虚拟试验系统计算不同试验条件下整个气路系统的流动情况。4.如权利要求3所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述气路仿真模块具体包括 接口规范子模块，用于将所述仿真模块与所述虚拟试验环境平台模块之间建立数据通讯；仿真计算子模块，用于根据各个气动模型从整个模型中剥离出来与所述气动数据建立仿真模型；以及 优化子模块，用于在不同试验条件下对所述各个启动仿真模型进行优化。5.如权利要求4所述的燃料室虚拟试验系统，其特征在于，所述仿真计算子模块具体包括 输入输出单元，用于与所述接口规范子模块建立数据通讯使所述接口规范子模块与仿真计算子模块进行数据交互； 控制单元，用于控制仿真计算过程涉及的各个程序； 组件单元，用于建立气路系统各个模块的数值模型；以及 物理性质单元，用于为所述模型提供流体介质、管壁材料的物性参数和外界环境参数。6.一种燃料室虚拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤 SI :通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，所述气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系等；以及S21 :根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动情况。7.如权利要求6所述的燃料室虚拟试验方法，其特征在于，所述步骤SI具体包括 511:导入燃料室气动性能虚拟试验子系统所获取的燃料室几何模型和流体力学模型并将其进行组装生成折流式的燃烧室一维气动模型；以及 512:根据所述流式的燃烧室一维气动模型通过流阻法和一元流法迭代计算出火焰筒的沿程气动热力参数，获得燃烧室的气动特性。8.如权利要求5所述的燃料室虚拟试验方法，其特征在于，所述S2具体包括 S21 :根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验建立整个燃料室的虚拟试验系统；以及 S22:根据整个燃料室的虚拟试验系统计算不同试验条件下整个气路系统的流动情况。9.如权利要求8所述的燃料室虚拟试验方法，其特征在于，所述步骤S21具体包括 5211:将所述仿真模型与所述虚拟试验环境平台之间建立数据通讯；5212:根据各个气动模型从整个模型中剥离出来与所述气动数据建立仿真模型；以及 5213:在不同试验条件下对所述各个启动仿真模型进行优化。10.如权利要求9所述的燃料室虚拟试验方法，其特征在于，所述步骤S212包括 根据各个气动模型与仿真模型建立数据通讯；； 控制仿真计算过程涉及的各个程序； 建立气路系统各个气路模型的数值模型；以及 为所述模型提供流体介质、管壁材料的物性参数和外界环境参数。全文摘要本专利技术提出一种燃料室虚拟试验方法及系统。其中，系统包括燃料室气动性能虚拟试验子系统，用于通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系；以及燃料室虚拟试验环境子系统，用于根据燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动情况。根据本专利技术实施例的系统，通过对燃料室各个部件建立模型，获得不同条件下整个系统的气动模型，从而减少燃烧室实物试验的次数、由虚拟试验代替部分代替实物试验，缩短产品试验周期，同时降低试验风险和实际成本。文档编号G06F17/50GK102967465SQ20121052606公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日专利技术者王维明, 邵伏永, 于锦峰, 郑玉恒 申请人:北京动力机械研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料室虚拟试验系统，其特征在于，包括：燃料室气动性能虚拟试验子系统，用于通过燃料室一维和三维的气动性能虚拟试验，获得燃料室部件的气动性能数据和气动模型，其中，所述气动性能数据包括燃料室进出口的热力参数之间的关系等；以及燃料室虚拟试验环境子系统，用于根据所述燃料室部件的气动性能数据和气路组件模型进行燃料室试验环境虚拟试验，获得整个试验气路的流动情况，其中，热力参数包括各排进气孔局部流阻φMi，各排进气孔的总流阻φfM，火焰筒各排孔的进气百分比Ki，各截面的余气系数αi，火焰筒热阻损失φMh，气流通过扩压器的扩张损失φg，气流通过扩压器的扩张损失φg，燃烧室总流阻系数φM，φM=φg+φfM+φMh。燃烧室总压恢复系数σc，燃烧室容热强度QVC，根据所求取的所述参数进行燃料室虚拟试验获得气路流动情况。FDA00002547674200011.jpg,FDA00002547674200012.jpg,FDA00002547674200013.jpg,FDA00002547674200014.jpg,FDA00002547674200015.jpg,FDA00002547674200016.jpg,FDA00002547674200017.jpg,FDA00002547674200018.jpg,FDA00002547674200019.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王维明，邵伏永，于锦峰，郑玉恒，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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