本发明专利技术公开了一种发动机整机热管理仿真分析方法、装置及电子设备，该方法包括：搭建流体网络，流体网络包括燃油系统流体网络、滑油系统流体网络和空气系统流体网络；搭建热网络；使用所述热网络将所述燃油系统流体网络、滑油系统流体网络以及空气系统流体网络连接，构成新网络；求解所述新网络中每一流体元件以及热网络元件的对应参数，其中，对应参数包括流体元件的压力和质量流量参数以及新热网络元件的热流和温度参数。该方法能显著提高热管理分析效率和精度，且能同时获得流体和固体的温度计算结果。温度计算结果。温度计算结果。
【技术实现步骤摘要】
发动机整机热管理仿真分析方法、装置及电子设备
[0001]本专利技术属于发动机热分析
，具体涉及一种基于流体网络法的航空发动机整机热管理仿真分析方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]随着发动机性能的提高，发动机滑油系统和燃油系统的热负荷也越来越高。目前，逐渐使用综合热管理系统对飞机和发动机的散热量进行统一的管理和控制。
[0003]飞机将环控系统、液压系统、润滑系统的热量加到燃油中，发动机燃油由飞机油箱供给，待对发动机的滑油系统进行冷却后，一部分进入燃烧室烧掉，另一部分经过冲压空气冷却后回到飞机油箱，这部分燃油热量可以控制，也是飞机能够帮助发动机解决的热量。热管理系统通过对飞机和发动机散热量统一协调控制，实现二者系统的热量平衡，保证二者都能在合适的系统工作温度范围内工作。热管理系统需要通过感受燃油和滑油的温度，调整燃油的热回油流量，实现在不同工作状态下飞机和发动机的不同热平衡状态。
[0004]发动机的燃油系统、滑油系统、空气系统之间通过换热器进行热量交换。由于涉及的部件众多，目前采用的方式是针对燃油系统、滑油系统、空气系统分别建模，再通过多轮迭代传递边界参数求解。该方法效率低下、精度较低且无法获取固体部件的温度。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种发动机整机热管理仿真分析方法、装置及电子设备，通过扩展的流体网络法，将航空发动机的燃油系统、滑油系统、空气系统等在同一个流体网络中建模，对固体部件搭建热网络，使用热桥完成流体系统网络与热网络之间的关联。该方法能显著提高热管理分析效率和精度，且能同时获得流体和固体的温度计算结果。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：发动机整机热管理仿真分析方法，包括以下步骤：
[0007]搭建流体网络，其中，所述流体网络包括燃油系统流体网络、滑油系统流体网络和空气系统流体网络，记所述流体网络中的元件为流体元件；
[0008]搭建热网络，记所述热网络中的元件为热网络元件；
[0009]使用所述热网络将所述燃油系统流体网络、滑油系统流体网络以及空气系统流体网络连接，构成新网络；
[0010]求解所述新网络中每一所述流体元件以及热网络元件的对应参数，其中，所述对应参数包括流体元件的压力和质量流量参数以及新热网络元件的热流和温度参数。
[0011]作为一种可选的技术方案，所述“求解所述新网络中每一所述流体元件以及热网络元件的对应参数”包括以下步骤：
[0012]读取输入信息，在所述新网络中构建元件与节点的关联关系；
[0013]设置流体元件的初始压力和质量流量参数；
[0014]设置热网络元件的初始温度和热流参数；
[0015]遍历步骤：遍历所述新网络中的所有元件，判断元件类型；
[0016]方程建立步骤：若为流体元件，则建立流体元件的流动特性方程，若为热网络元件，则建立热网络元件的换热特性方程；
[0017]求解步骤：求解所述流动特性方程和换热特性方程的各自方程残差，根据计算结果修正并更新流体元件的压力和质量流量参数，以及修正并更新热网络元件的热流和温度参数；
[0018]重复上述遍历步骤、方程建立步骤以及求解步骤，直至所述方程残差小于预定阈值。
[0019]作为一种可选的技术方案，所述流动特性方程是根据流体元件的质量流量与各端口压力之间的关系而建立的。
[0020]作为一种可选的技术方案，所述换热特性方程是热网络元件的热流与各端口温度之间的关系而建立的。
[0021]本专利技术还公开了发动机整机热管理仿真分析装置，包括：
[0022]第一搭建模块，用于搭建流体网络，其中，所述流体网络包括燃油系统流体网络、滑油系统流体网络和空气系统流体网络，记所述流体网络中的元件为流体元件；
[0023]第二搭建模块，用于搭建热网络，记所述热网络中的元件为热网络元件；
[0024]连接模块，用于使用所述热网络将所述燃油系统流体网络、滑油系统流体网络以及空气系统流体网络连接，构成新网络；
[0025]求解模块，用于求解所述新网络中每一所述流体元件以及热网络元件的对应参数，其中，所述对应参数包括流体元件的压力和质量流量参数以及新热网络元件的热流和温度参数。
[0026]作为一种可选的技术方案，所述求解模块包括：
[0027]读取单元，用于读取输入信息，并在所述新网络中构建元件与节点的关联关系；
[0028]第一设置单元，用于设置流体元件的初始压力和质量流量参数；
[0029]第二设置单元，用于设置热网络元件的初始温度和热流参数；
[0030]遍历单元，用于遍历所述新网络中的所有元件，判断元件类型；
[0031]特性方程建立单元，配置为：若为流体元件，则建立流体元件的流动特性方程，若为热网络元件，则建立热网络元件的换热特性方程；
[0032]计算单元，用于求解所述流动特性方程和换热特性方程的各自方程残差，根据计算结果修正并更新流体元件的压力和质量流量参数，以及修正并更新热网络元件的热流和温度参数；
[0033]循环判定单元，用于判定所述方程残差是否小于预定阈值，若否，则触发所述遍历单元再次遍历。
[0034]作为一种可选的技术方案，所述流动特性方程是根据流体元件的质量流量与各端口压力之间的关系而建立的。
[0035]作为一种可选的技术方案，所述换热特性方程是热网络元件的热流与各端口温度之间的关系而建立的。
[0036]本专利技术还公开了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；一个或多个存储器；所述一个或多个存储器存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序包括指
令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行如上述的发动机整机热管理仿真分析方法。
[0037]本专利技术还公开了一种计算机可读介质，包括计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行如上述的发动机整机热管理仿真分析方法。
[0038]本专利技术的有益效果为：本申请通过扩展的流体网络法，将航空发动机的燃油系统、滑油系统、空气系统等在同一个流体网络中建模，对固体部件搭建热网络，使用热桥完成流体系统网络与热网络之间的关联，该方法能显著提高热管理分析效率和精度，且能同时获得流体和固体的温度计算结果，其考虑了航空发动机热管理各个系统的相互作用，使分析更加贴近真实工况，能显著减少各个系统之间数据传递过程的时间花费，提升分析效率超过50%
附图说明
[0039]图1是实施例中方法的流程示意图。
[0040]图2是求解对应参数的流程示意图。
[0041]图3为实施例中装置的架构图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.发动机整机热管理仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：搭建流体网络，其中，所述流体网络包括燃油系统流体网络、滑油系统流体网络和空气系统流体网络，记所述流体网络中的元件为流体元件；搭建热网络，记所述热网络中的元件为热网络元件；使用所述热网络将所述燃油系统流体网络、滑油系统流体网络以及空气系统流体网络连接，构成新网络；求解所述新网络中每一所述流体元件以及热网络元件的对应参数，其中，所述对应参数包括流体元件的压力和质量流量参数以及新热网络元件的热流和温度参数。2.根据权利要求1所述的发动机整机热管理仿真分析方法，其特征在于，所述“求解所述新网络中每一所述流体元件以及热网络元件的对应参数”包括以下步骤：读取输入信息，在所述新网络中构建元件与节点的关联关系；设置流体元件的初始压力和质量流量参数；设置热网络元件的初始温度和热流参数；遍历步骤：遍历所述新网络中的所有元件，判断元件类型；方程建立步骤：若为流体元件，则建立流体元件的流动特性方程，若为热网络元件，则建立热网络元件的换热特性方程；求解步骤：求解所述流动特性方程和换热特性方程的各自方程残差，根据计算结果修正并更新流体元件的压力和质量流量参数，以及修正并更新热网络元件的热流和温度参数；重复上述遍历步骤、方程建立步骤以及求解步骤，直至所述方程残差小于预定阈值。3.根据权利要求2所述的发动机整机热管理仿真分析方法，其特征在于：所述流动特性方程是根据流体元件的质量流量与各端口压力之间的关系而建立的。4.根据权利要求2所述的发动机整机热管理仿真分析方法，其特征在于：所述换热特性方程是热网络元件的热流与各端口温度之间的关系而建立的。5.发动机整机热管理仿真分析装置，其特征在于，包括：第一搭建模块，用于搭建流体网络，其中，所述流体网络包括燃油系统流体网络、滑油系统流体网络和空气系统流体网络，记所述流体网络中的元件为流体元件；第二搭建模块，用于搭建热网络，记所述热网络中的元件为热网...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宗耀，董素艳，
申请(专利权)人：西安流固动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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