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基于容腔动力学的涡喷发动机部件级建模方法
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摘要
本文主要介绍了基于转子动力学、容腔动力学特性建立的涡喷发动机部件级模型的方法,避免了传统迭代法求解非线性方程组对初值依赖强,不易全包线收敛的问题。首先引入容腔动力学描述来平衡部件参数,通过容腔辅助变量的方式封闭系统状态方程,完成发动机动态模型的非迭代求解;接着将发动机模型的核心模块采用标准C语言进行代码编写,通过S函数进行封装,实现基于非图形化C语言描述系统与Simulink环境的高速混合仿真;最后将模型输出与试验数据进行对比,结果表明:所建立的模型具有较高精度,可以准确捕捉涡喷发动机的动态响应和稳态响应。
This paper obtained that the method of the component level model for turbine engine was built based on rotor dynamics points and volume dynamics, avoiding the problems including that traditional iteration is solving the nonlinearity equation set is dependent on powerfully to the initial value, and the full envelope is constriction hardly. Firstly,several variable and equations of volume dynamics in turbine engine are introduced as complementary variables and equations, and as a result, the whole set of equations becomes closed form and can be solved without iteration. Nucleus module of engine model based on C-language was programmed to S-function, executing hybrid simulation at a high speed based on non- figure C-language description system. Lastly, comparing to experimental data, the simulation results show that the model has higher precision to caputured accurately dynamic and steady state responses of turbine engine and the model can well reflect steady state and dynamic property and haves higher accuracy.
引文
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