[发明专利]一种空天组合动力射流预冷两相流控制方法

权利要求书

1.一种空天组合动力射流预冷两相流控制方法，其特征在于，包括：

步骤一、进行离线特性标定，得到喷嘴和两相流管路前、后的压差ΔP与体积流量W_wv的标定关系，以及水和水蒸汽的热力学物性参数关系；

步骤二、设定外环发动机进口温度为闭环控制的控制目标T₂_dem，发动机进口温度传感器实时采集到并反馈给电子控制器的温度为T₂，由目标值与传感器反馈值做差得到控制偏差e，并根据PID算法得到内环控制目标Ww_dem；

步骤三、根据喷嘴和两相流管路前、后的压力P_in和P_out作为输入，根据喷嘴和两相流管路前、后的压差ΔP与体积流量W_wv的标定关系，实时计算出体积流量W_wv；

步骤四、电子控制器利用喷嘴和两相流管路前温度T_in和压力P_in作为输入，判断水和水蒸气的状态，并根据水和水蒸汽的热力学物性参数关系，计算两相流密度ρ(T,P)；

步骤五、通过体积流量和两相流密度的乘积计算得到质量流量W_w：

W_w＝W_wv·ρ(T,P)

步骤六、根据内环控制目标Ww_dem以及质量流量W_w计算出控制偏差E，并根据PID算法得到控制阀的输入量PWM；

步骤七、执行活门按照PWM信号作动，控制计量活门开度，实时调节两相流状态水流量。

2.根据权利要求1所述的空天组合动力射流预冷两相流控制方法，其特征在于，步骤一中，所述进行离线特性标定，得到喷嘴和两相流管路前、后的压差ΔP与体积流量W_wv的标定关系包括：

通过地面试验将喷嘴和两相流管路前、后的压差ΔP与体积流量W_wv建立标定关系，并写入电子控制器，得到公式：

W_wv＝f(ΔP)。

3.根据权利要求2所述的空天组合动力射流预冷两相流控制方法，其特征在于，步骤一中，所述进行离线特性标定，得到水和水蒸汽的热力学物性参数关系包括：

根据喷嘴和两相流管路前温度T_in和压力P_in，建立水和水蒸汽的热力学物性参数关系，其中，

液相区密度计算公式为：

ρ_l＝g_l(T_in,P_in)

气相区密度计算公式为：

ρ_g＝g_g(T_in,P_in)。

4.根据权利要求3所述的空天组合动力射流预冷两相流控制方法，其特征在于，步骤二中，所述根据PID算法得到内环控制目标Ww_dem为：

其中，k_{p_out}为外环比例系数，T_{i_out}为外环积分常数，T_{d_out}为外环微分常数。

5.根据权利要求4所述的空天组合动力射流预冷两相流控制方法，其特征在于，步骤六中，所述根据PID算法得到控制阀的输入量PWM为：

其中，k_{p_in}为内环比例系数，T_{i_in}为内环积分常数，T_{d_in}为内环微分常数。