Динамическая поузловая математическая модель двигателя
Прочие
Динамическая поузловая математическая модель двигателя

Динамическая поузловая математическая модель двигателя

 

 

Эта модель обычно строится при ряде следующих допущений:

—    описание газодинамических процессов в тракте двигателя выполняется в одномерной постановке в сосредоточенных параметрах;

—    при расчете переходных режимов используются стационарные характеристики лопаточных машин (компрессоров, турбин);

—    уравнения газовой динамики записываются без учета массовых сил и вязкости;

—    процессы в смесителе и сопле полагаются изоэнтропическими и других, менее существенных допущениях.

Такие допущения не препятствуют выполнению достаточно точной идентификации модели в широком диапазоне изменения режимов работы двигателя и условий полета.

В моделях рассматриваемого типа учитываются инерционность вращающихся масс, нестационарность газодинамических процессов, зависимость показателя адиабаты от температуры и состава газа, отбор мощности от роторов на привод различных агрегатов, отбор воздуха из компрессоров и наружного контура на охлаждение двигателя и самолетные нужды, изменение коэффициента полноты сгорания в основной и форсажной камерах сгорания в зависимости от состава и давления газа и ряд других факторов.

При необходимости для решения конкретных задач модель позволяет учесть процессы нестационарного теплообмена газового потока и элементов конструкции двигателя путем соответствующей коррекции используемых характеристик.

В поузловой математической модели используются статические характеристики узлов, что позволяет широко использовать экспериментальные данные и повысить точность идентификации. Применение основных уравнений газовой динамики в нестационарной форме дает возможность учесть динамические свойства газовых трактов в двигателе и расширить частотный диапазон применимости модели, что бывает важно для некоторых задач динамики управления (например, при расчете процессов в ФКС и сопле).

Вместе с тем это позволяет разрешить основные уравнения модели относительно рассчитываемых координат и осуществить последовательное решение уравнений в процессе расчетов на ЭВМ без использования итерационных методов, что значительно сокращает время расчета переходных процессов в двигателе. Установившиеся режимы в такой модели считаются «методом установления».

Математически поузловая модель ГТД представляется системой алгебраических и нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений 8-10-го порядка. Используемые в ней базовые соотношения для описания процессов в типовых элементах и узлах двигателя, в сочетании со статическими зависимостями, представляющими характеристики узлов, и уравнениями для расчета термогазодинамических параметров в тракте, образуют полную систему уравнений модели. Независимыми координатами в модели являются внешние условия (Я, М, Твх) и регулирующие факторы (GT, GT.ф, рв, <к, кР, Fcи др.). 

 

Читать всё о газотурбинном двигателе

Avia.pro

.

Новости

Лучшее в мире авиации

наверх