[发明专利]一种用于组合动力系统的仿真方法

权利要求书

1.一种用于组合动力系统的仿真方法，其特征在于，包括：

步骤一、获取进入涡轮通道和冲压通道的气流参数；

步骤二、分别将所述涡轮通道和冲压通道的气流参数在交界面处通过面积平均或质量平均转换成第一一维数据和第二一维数据；

步骤三、将所述第一一维数据输入涡轮发动机，涡轮发动机采用部件特性模型确定涡轮通道喷管进口参数；

步骤四、涡轮通道喷管利用所述涡轮通道喷管进口参数进行流场特性计算，从而获得涡轮通道喷管的流动特性；

步骤五、将所述第二一维参数输入冲压发动机，冲压发动机通过准一维数学模型确定冲压通道喷管进口参数；

步骤六、冲压通道喷管根据所述冲压通道喷管进口参数进行流场特性计算，并获得冲压通道喷管的流动特性。

2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步骤二进一步包括：

将每个网格单元内的气流参数乘以该网格单元的面积或者流量后，再将整个交界面的参数进行求和，最后再除以交界面的面积或者流量，从而获得面积平均或质量平均的参数。

3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步骤三进一步包括：

从所述第一一维数据确定涡轮发动机的预设参数的初值；

根据共同工作条件方程并采用Newton-Raphson法所述预设参数的初值进行迭代更新，当误差小于10^-4时，停止迭代。

4.根据权利要求3所述的仿真方法，其特征在于：所述预设参数包括压气机转速、压气机辅助坐标和涡轮落压比。

5.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步骤四进一步包括：

将喷管进口参数赋值给涡轮发动机与涡轮通道喷管之间的交界面；

涡轮通道喷管根据涡轮发动机计算结果进行流场特性计算从而获得涡轮通道喷管流动特性。

6.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步骤五进一步包括：

冲压发动机的双模块冲压燃烧室采用准一维数学模型进行分析；

通过求解守恒型准一维控制方程计算得到冲压发动机沿程参数；

其中为解向量，为通量向量，为源项定义如下：

其中，为质量添加项；为壁面摩擦系数；当量直径，为湿润周长，为化学反应放热，表示密度，表示速度，表示内能，A表示面积。

7.根据权利要求6所述的仿真方法，其特征在于：所述准一维控制方程采用MacCormack有限差分方法求解。

8.根据权利要求7所述的仿真方法，其特征在于：预估步采用向前差分计算空间导数，校正步采用向后差分计算空间导数，最后得到的数值结果在时间和空间上都达到二阶精度。

9.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述步骤六进一步包括：

将喷管进口参数赋值给冲压发动机与冲压通道喷管之间的交界面；

冲压通道喷管根据冲压发动机计算结果进行流场特性计算从而获得喷管的流动特性。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的一种用于组合动力系统的仿真方法的步骤。