【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机仿真专业设计，尤其涉及一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法、统计推断系统、统计推断设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、航空发动机研制是一项跨学科、跨专业、多主体高度协同的复杂工程，具有技术含量高、研制周期长、研制难度大等特点。航空发动机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部件构成，其中燃烧室是提供动力的核心部件。美国国家科学院在其发布的航空发动机及燃气轮机2020年度指南中表示，为实现低排放目标，未来航空发动机燃烧技术将会继续向贫燃预混方向发展。贫燃预混燃烧技术的应用虽能极大降低氮氧化物排放，却极易引起燃烧室内出现不稳定性现象，严重时出现自燃、回火和熄火等极端现象，威胁航空发动机的安全运行。准确理解发动机燃烧室内雾化燃烧过程及组织优化对研发低排放、高安全性的新一代发动机起到至关重要的作用。
2、贫燃预混燃烧技术对热声不稳定性高度敏感：当燃烧室在不利条件下运行时，声压和不稳定热释放之间的正耦合会导致自激振荡。这会导致火焰喷出、污染物形成增加，在最坏的情况下会严重损坏硬件。为了避免不可接受的高脉动水平，必须确保声能的耗散总是超过火焰的声学驱动。为此，燃烧室的阻尼系数的符号(正负)表示燃烧室中的振幅是否随时间衰减或呈指数增长。确定燃烧室阻尼率的可靠方法对于实时监测稳定性水平以及验证稳定性分析结果的技术应用至关重要。
3、确定燃烧室阻尼率的最自然方法是以谐振频率引入外力，并在停止激励后测量衰减率。假设信噪比足够低，可以通过应用于滤波衰减压力信号包络的最小二乘拟合来计算阻尼率。这两种
技术实现思路
1、针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法、统计推断系统、统计推断设备及计算机可读存储介质，能有效估算航空发动机燃烧室的阻尼系数。
2、具体地，本专利技术提出了一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法，包括步骤：
3、s1，获得所述燃烧室的动态压力采样数据；
4、s2，基于所述动态压力采样数据计算压力自相关函数值；
5、s3，基于所述压力自相关函数值推导出压力自相关函数值、本征频率和阻尼系数之间满足的解析函数关系；
6、s4，根据贝叶斯估计原理，对所述解析函数中的未知参数进行建模和回归，基于自相关函数值推断出所述本征频率和阻尼系数的联合概率密度函数；
7、s5,从所述联合概率密度函数中采样得到所述本征频率和阻尼系数的样本值，基于所述样本值来估算所述本征频率和阻尼系数。
8、根据本专利技术的一个实施例，在步骤s2中，根据所述动态压力采样数据的采样频率计算采样时间间隔，基于自相关函数的定义计算采样动态压力值的自相关序列，以时间间隔的等差数列作为自相关函数的自变量，自相关序列作为自相关函数的因变量。
9、根据本专利技术的一个实施例，在步骤s3中，根据热力学基本原理和数学工具推导出压力自相关函数值、本征频率和阻尼系数之间满足的解析函数关系，其中，数学工具至少包括留数定理和wiener-khinchin定理。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述解析函数关系为：
11、
12、其中kpp表示自相关函数值，τ表示采样时间间隔，i表示模态，ωi表示本征角频率，vi表示净阻尼系数。
13、根据本专利技术的一个实施例，在步骤s5中，采用吉布斯采样技术从所述联合概率密度函数中采样得到本征频率和阻尼系数的样本值。
14、根据本专利技术的一个实施例，在步骤s5中，计算所述样本值的均值或中位值作为所述本征频率和阻尼系数。
15、本专利技术还提供了一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断系统，适用于前述的统计推断方法，该统计推断系统包括：
16、获取单元，用于获得所述燃烧室的动态压力采样数据；
17、计算单元，用于基于所述动态压力采样数据计算压力自相关函数值；
18、函数关系建立单元，用于基于所述压力自相关函数值推导出压力自相关函数值、本征频率和阻尼系数之间满足的解析函数关系；
19、推断单元，用于根据贝叶斯估计原理，对所述解析函数中的未知参数进行建模和回归，基于自相关函数值推断出所述本征频率和阻尼系数的联合概率密度函数；
20、采样单元，用于从所述联合概率密度函数中采样得到所述本征频率和阻尼系数的样本值；
21、估算单元，用于基于所述样本值来估算所述本征频率和阻尼系数。
22、根据本专利技术的一个实施例，所述采样单元采用吉布斯采样技术从所述联合概率密度函数中采样得到本征频率和阻尼系数的样本值。
23、本专利技术还提供了一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述任一项所述航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法的步骤。
24、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一项所述航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法的步骤。
25、本专利技术提供的一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法、统计推断系统、统计推断设备及计算机可读存储介质，采用贝叶斯估计原理从参数的先验知识和样本出发，不再把参数看成一个未知的确定变量，而是看成未知的随机变量，通过对样本的观察，使得参数的先验概率密度转化为后验概率密度，再求参数的估计，从而有效估算航空发动机燃烧室的阻尼系数。
26、应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。
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1.一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法，包括步骤：
2.如权利要求1所述的统计推断方法，其特征在于，在步骤S2中，根据所述动态压力采样数据的采样频率计算采样时间间隔，基于自相关函数的定义计算采样动态压力值的自相关序列，以时间间隔的等差数列作为自相关函数的自变量，自相关序列作为自相关函数的因变量。
3.如权利要求1所述的统计推断方法，其特征在于，在步骤S3中，根据热力学基本原理和数学工具推导出压力自相关函数值、本征频率和阻尼系数之间满足的解析函数关系，其中，数学工具至少包括留数定理和Wiener-Khinchin定理。
4.如权利要求3所述的统计推断方法，其特征在于，所述解析函数关系为：
5.如权利要求1所述的统计推断方法，其特征在于，在步骤S5中，采用吉布斯采样技术从所述联合概率密度函数中采样得到本征频率和阻尼系数的样本值。
6.如权利要求5所述的统计推断方法，其特征在于，在步骤S5中，计算所述样本值的均值或中位值作为所述本征频率和阻尼系数。
7.一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断系统，适用于
8.如权利要求7所述的航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断系统，其特征在于，所述采样单元采用吉布斯采样技术从所述联合概率密度函数中采样得到本征频率和阻尼系数的样本值。
9.一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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1-6中任一项所述航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种航空发动机燃烧室净阻尼系数的统计推断方法，包括步骤：
2.如权利要求1所述的统计推断方法，其特征在于，在步骤s2中，根据所述动态压力采样数据的采样频率计算采样时间间隔，基于自相关函数的定义计算采样动态压力值的自相关序列，以时间间隔的等差数列作为自相关函数的自变量，自相关序列作为自相关函数的因变量。
3.如权利要求1所述的统计推断方法，其特征在于，在步骤s3中，根据热力学基本原理和数学工具推导出压力自相关函数值、本征频率和阻尼系数之间满足的解析函数关系，其中，数学工具至少包括留数定理和wiener-khinchin定理。
4.如权利要求3所述的统计推断方法，其特征在于，所述解析函数关系为：
5.如权利要求1所述的统计推断方法，其特征在于，在步骤s5中，采用吉布斯采样技术从所述联合概率密度函数中采样得到本征频率和阻尼系数的样本值。
6.如权利要求5所述的统计推断方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈维军，邵卫东，栾溟弋，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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