System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法及系统技术方案_技高网

进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法及系统技术方案

技术编号:42221028 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-30 19:01
本发明专利技术公开了一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法及系统,其先分别构建压力畸变指标/温度畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型,然后将待等效的目标温度畸变指标输入对应的映射关系模型得到第一性能损失矩阵,再将不同的压力畸变指标输入对应的映射关系模型即可得到每个压力畸变指标对应的第二性能损失矩阵,最后以第一性能损失矩阵和第二性能损失矩阵之差最小构建目标函数后进行寻优,得到该目标温度畸变指标的等效压力畸变指标,从而可以得到温度畸变指标和压力畸变指标之间的等效转换关系,从而可以在高空试验舱内借助压力畸变发生设备完成航空发动机的全包线范围内的温度畸变试验验证,大大降低了试验成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及进气畸变试验,特别地,涉及一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质。


技术介绍

1、航空发动机的气动稳定性是评估发动机性能的重要指标,要求发动机在整个飞行包线内均能够抵御降稳因素的干扰,保证足够的可用稳定裕度。进气畸变是影响发动机稳定工作的重要因素,其主要包括压力畸变、温度畸变,因此航空发动机需要在高空试验舱内开展进气温度畸变试验/进气压力畸变试验以评估进气畸变在全包线范围内对发动机喘振裕度的影响。目前,一般通过压力畸变发生试验设备和温度畸变模拟装置进行进气压力畸变试验/进气温度畸变试验,其中,压力畸变发生试验设备易于制备,开展压力畸变试验的成本也较低,而温度畸变模拟装置主要针对发动机地面台架试验而设计,机构复杂、操作繁琐,对于高空试验舱而言,其空间有限、环境复杂,现有的温度畸变模拟装置无法直接应用于高空试验舱进行进气畸变试验,而且进气温度畸变试验为了提供与发动机工作相匹配的热流流量,需要持续制造局部高温气流,能源耗费大、试验成本高昂。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质,可以得到温度畸变指标和压力畸变指标之间的等效转换关系,从而可以利用不同的压力畸变试验结果等效得到对应的温度畸变试验结果,进而可以在高空试验舱内借助压力畸变发生设备完成航空发动机全包线范围内的温度畸变试验。

2、根据本专利技术的一个方面,提供一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,包括以下内容:

3、设定压力畸变指标和温度畸变指标;

4、构建压力畸变指标与压气机性能损失指标之间、温度畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型;

5、设定需要等效的目标温度畸变指标,并结合温度畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型得到目标温度畸变指标对应的第一性能损失矩阵;

6、基于压力畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型以及多个压力畸变指标,得到每个压力畸变指标对应的第二性能损失矩阵;

7、以第一性能损失矩阵和第二性能损失矩阵之差最小构建目标函数后进行寻优,将最优的第二性能损失矩阵所对应的压力畸变指标作为目标温度畸变指标的等效压力畸变指标。

8、进一步地,所述目标函数的表达式为:

9、

10、其中, f表示等效精度, bp表示不同压气机性能损失指标的权重矩阵, j表示差值矩阵,表示第一性能损失矩阵,表示第 j个压力畸变指标对应的第二性能损失矩阵, n表示压力畸变指标的数量。

11、进一步地,确定不同压气机性能损失指标的权重矩阵的过程包括以下内容:

12、先根据发动机试验值与发动机设计点参数确定各个性能损失指标的因子系数,再对所有的因子系数进行归一化处理得到各个性能损失指标的权重,以构建得到不同压气机性能损失指标的权重矩阵。

13、进一步地,基于下式计算各个性能损失指标的因子系数:

14、

15、其中,分别表示第i个发动机转速下流量损失、效率损失、压比损失、稳定裕度损失的因子系数,分别表示进行发动机试验时第i个发动机转速对应的流量损失、效率损失、压比损失,分别表示发动机设计点对应的流量损失、效率损失、压比损失。

16、进一步地,还包括以下内容:

17、获得不同目标温度畸变指标所对应的等效压力畸变指标,以拟合得到温度畸变指标和压力畸变指标之间的等效函数关系。

18、进一步地,还包括以下内容:

19、基于等效函数关系选择两个等效的温度畸变指标和压力畸变指标后进行地面整机试验和地面压气机部件试验,分别得到压力畸变条件/温度畸变条件相对于无畸变条件的实际性能损失矩阵,基于两个实际性能损失矩阵和不同压气机性能损失指标的权重矩阵计算得到等效精度,若等效精度小于等于预设阈值,则判定等效函数关系式的拟合精度满足要求。

20、另外,本专利技术还提供一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换系统,采用如上所述的等效转换方法,包括:

21、指标设定模块,用于设定压力畸变指标和温度畸变指标;

22、映射关系模型构建模块,用于构建压力畸变指标与压气机性能损失指标之间、温度畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型;

23、第一性能损失获取模块,用于设定需要等效的目标温度畸变指标,并结合温度畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型得到目标温度畸变指标对应的第一性能损失矩阵;

24、第二性能损失获取模块,基于压力畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型以及多个压力畸变指标,得到每个压力畸变指标对应的第二性能损失矩阵;

25、寻优等效模块,用于以第一性能损失矩阵和第二性能损失矩阵之差最小构建目标函数后进行寻优,将最优的第二性能损失矩阵所对应的压力畸变指标作为目标温度畸变指标的等效压力畸变指标。

26、进一步地,还包括:

27、函数关系拟合模块,用于获得不同目标温度畸变指标所对应的等效压力畸变指标,以拟合得到温度畸变指标和压力畸变指标之间的等效函数关系。

28、另外,本专利技术还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如上所述的方法的步骤。

29、另外,本专利技术还提供一种计算机可读取的存储介质,用于存储在进气畸变试验中对温度畸变和压力畸变进行等效转换的计算机程序,所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。

30、本专利技术具有以下有益效果:

31、本专利技术的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,先构建压力畸变指标与压气机性能损失指标之间、温度畸变指标与压气机性能损失指标之间的映射关系模型,然后将待等效的目标温度畸变指标输入对应的映射关系模型即可得到目标温度畸变指标对应的第一性能损失矩阵,再将不同的压力畸变指标输入对应的映射关系模型即可得到每个压力畸变指标对应的第二性能损失矩阵,最后以第一性能损失矩阵和第二性能损失矩阵之差最小构建目标函数后进行寻优,最优解对应的压力畸变指标即为该目标温度畸变指标的等效压力畸变指标,从而可以得到温度畸变指标和压力畸变指标之间的等效转换关系,在此基础上,可以利用不同的压力畸变试验结果等效得到对应的温度畸变试验结果,从而可以在高空试验舱内借助压力畸变发生设备完成航空发动机的全包线范围内的温度畸变试验验证,大大降低了试验成本。

32、另外,本专利技术的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换系统同样具有上述优点。

33、除了上面所描述的目的、特征和优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,包括以下内容:

2.如权利要求1所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,所述目标函数的表达式为:

3.如权利要求2所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,确定不同压气机性能损失指标的权重矩阵的过程包括以下内容:

4.如权利要求3所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,基于下式计算各个性能损失指标的因子系数:

5.如权利要求2所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,还包括以下内容:

6.如权利要求5所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,还包括以下内容:

7.一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换系统,采用如权利要求1~6任一项所述的等效转换方法,其特征在于,包括:

8.如权利要求7所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换系统,其特征在于,还包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如权利要求1~6任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读取的存储介质,用于存储在进气畸变试验中对温度畸变和压力畸变进行等效转换的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1~6任一项所述的方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,包括以下内容:

2.如权利要求1所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,所述目标函数的表达式为:

3.如权利要求2所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,确定不同压气机性能损失指标的权重矩阵的过程包括以下内容:

4.如权利要求3所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,基于下式计算各个性能损失指标的因子系数:

5.如权利要求2所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效转换方法,其特征在于,还包括以下内容:

6.如权利要求5所述的进气畸变试验中温度畸变与压力畸变的等效...

【专利技术属性】
技术研发人员:李概奇赵思瑞王旭马东阳刘献忠刘梦妮徐春荣刘增文程鹤
申请(专利权)人:中国航发湖南动力机械研究所
类型:发明
国别省市:

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