一種航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室的供油量如何精確的進(jìn)行控制關(guān)系到整個航行時的安全、穩(wěn)定等性能?，F(xiàn)有技術(shù)中，比如采用發(fā)動機(jī)電控單元ECU對空燃比進(jìn)行控制，其主要是通過對燃油噴射量的控制來完成的。發(fā)動機(jī)工作時，ECU從傳感器獲得空氣流量的信息，通過若干計(jì)算后，決定噴油量，從而使混合氣的空燃比達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值。因此，ECU內(nèi)部嵌入的計(jì)算公式就顯得尤為重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量評^主要是根據(jù)油門桿角度aQ、壓氣機(jī)后壓力P3、發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫T1等參數(shù)進(jìn)行控制的，S卩Wfa = f (ao) Xf(T1)Xf(P3)13由公式可知，Wfa與油門桿角度aQ、壓氣機(jī)后壓力P3、發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫1^等3個參數(shù)均是一維函數(shù)關(guān)系，而發(fā)動機(jī)的工作包線是由飛行高度H、馬赫數(shù)M構(gòu)成的二維空間，這表明當(dāng)前的加力燃燒室供油量設(shè)計(jì)方法與發(fā)動機(jī)工作包線不可能做到一一對應(yīng)關(guān)系，因此也就不可能以點(diǎn)對點(diǎn)的方式進(jìn)行加力燃燒室供油量調(diào)整，這就導(dǎo)致現(xiàn)有方法無法實(shí)現(xiàn)在發(fā)動機(jī)工作包線內(nèi)每個工作點(diǎn)都能獲得最大推力的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量的計(jì)算方法，把加力燃燒室供油量Wfa與發(fā)動機(jī)艙壓Ph和發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫!^構(gòu)成了二維函數(shù)關(guān)系，而Wh恰好可以表征發(fā)動機(jī)的工作包線，即本方法把加力燃燒室供油量與發(fā)動機(jī)工作包線做到了——對應(yīng)。
[0005]本發(fā)明航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量的計(jì)算方法，主要包括以下步驟:
[0006]S1、根據(jù)發(fā)動機(jī)工作包線和飛行高度，計(jì)算發(fā)動機(jī)艙壓Ph和發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫Ti；
[0007]S2、計(jì)算任一發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)的推力需求，所述發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)是指由發(fā)動機(jī)艙壓與進(jìn)口空氣總溫形成的一維數(shù)組IT1, pH};
[0008]S3、根據(jù)所述推力需求，計(jì)算加力燃燒室的總油量需求；
[0009]S4、根據(jù)當(dāng)前的油門桿角度aQ、壓氣機(jī)后壓力P3，查得對應(yīng)加力燃燒室的供油量；
[0010]S5、將步驟S3中的所述加力燃燒室的總油量需求與步驟S4中的加力燃燒室的供油量比較，求得發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)下的加力燃燒室的比值參數(shù)；
[0011]S6、根據(jù)任一發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)下對應(yīng)的比值參數(shù)，獲取所述比值參數(shù)與一維數(shù)組IT1，PH}之間的函數(shù)關(guān)系f (T1, Ph);
[0012]S7、將航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量一維函數(shù)Wfa = f(aQ) Xf(T1) Xf (P3)替換為二維函數(shù)Wfa = f(aQ) Xf(T^PH) Xf(P3)，其中，所述Wfa為航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量，所述f(α0)為Wfa與所述油門桿角度αο之間的函數(shù)關(guān)系，所述f (T1)為Wfa與所述發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫!^之間的函數(shù)關(guān)系，所述f(P3)為Wfa與所述壓氣機(jī)后壓力P3之間的函數(shù)關(guān)系；
[0013]S8、根據(jù)所述二維函數(shù)Wfa = f(aQ) Xf (Tl，Ph) Xf (P3)計(jì)算當(dāng)前油門桿角度aQ、壓氣機(jī)后壓力P3、發(fā)動機(jī)艙壓Ph以及發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫Ti下的航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量
Wfao
[0014]優(yōu)選的是，根據(jù)所述發(fā)動機(jī)艙壓Ph與飛行高度H之間的函數(shù)關(guān)系，確定步驟S7中所述的第一變異函數(shù) Wfa = f(ao) Xf(ThH) Xf(P3)。
[0015]在上述方案中優(yōu)選的是，根據(jù)所述發(fā)動機(jī)艙壓Ph與大氣靜壓Po之間的函數(shù)關(guān)系，確定步驟S7中所述的第二變異函數(shù)Wfa = f (aQ)Xf (ThPo)Xf(P3)13
[0016]在上述方案中優(yōu)選的是，根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫1^與馬赫數(shù)M之間的函數(shù)關(guān)系，確定步驟S7中所述的第三變異函數(shù)Wfa = f (aQ) Xf(M，PH) Xf(P3)。
[0017]本發(fā)明用飛行高度H、馬赫數(shù)M、油門桿角度αο、壓氣機(jī)后壓力P3等4個參數(shù)做為加力燃燒室供油量的輸入?yún)?shù)，可以建立與發(fā)動機(jī)工作包線的一一對應(yīng)關(guān)系。這是因?yàn)榍?個參數(shù)確定了發(fā)動機(jī)的工作包線，后2個參數(shù)確定了發(fā)動機(jī)本體的工作狀態(tài)，因此確定了上述4個參數(shù)既可對應(yīng)唯一的發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)。另外，在飛行高度H不宜做為控制參數(shù)時，可以用大氣靜壓Po或發(fā)動機(jī)艙壓Ph來確定飛行高度H;同樣馬赫數(shù)M也可以用發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣溫度Tl去代替，因此也可以用大氣靜壓Po或發(fā)動機(jī)艙壓Ρη、發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣溫度Tl、油門桿角度α0、壓氣機(jī)后壓力P3等4個參數(shù)確定唯一的加力燃燒室供油量，無論選取上述任一種情況的4個參數(shù)，本方法都是適用的。
[0018]通過本發(fā)明可以單獨(dú)調(diào)整任意飛行高度、進(jìn)氣溫度條件下的加力燃燒室供油量，而不影響工作包線內(nèi)的其它點(diǎn)，即實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對點(diǎn)可調(diào)要求，通過上述方法逐一對工作包線內(nèi)的工作點(diǎn)的加力供油量進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)整個飛行包線內(nèi)發(fā)動機(jī)推力最大的要求。
【附圖說明】
[0019]圖1為按照本發(fā)明航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量的計(jì)算方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0022]本發(fā)明航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量的計(jì)算方法，把加力燃燒室供油量Wfa與發(fā)動機(jī)艙壓Ph和發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫!^構(gòu)成了二維函數(shù)關(guān)系，而T1Ih恰好可以表征發(fā)動機(jī)的工作包線，即本方法把加力燃燒室供油量與發(fā)動機(jī)工作包線做到了一一對應(yīng)。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量的計(jì)算方法，主要包括以下步驟:
[0024]S1、根據(jù)發(fā)動機(jī)工作包線和飛行高度，計(jì)算發(fā)動機(jī)艙壓Ph和發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫Ti；
[0025]S2、計(jì)算任一發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)的推力需求，所述發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)是指由發(fā)動機(jī)艙壓與進(jìn)口空氣總溫形成的一維數(shù)組IT1, Pd;
[0026]S3、根據(jù)所述推力需求，計(jì)算加力燃燒室的總油量需求；
[0027]S4、根據(jù)當(dāng)前的油門桿角度aQ、壓氣機(jī)后壓力P3，查得對應(yīng)加力燃燒室的供油量；
[0028]S5、將步驟S3中的所述加力燃燒室的總油量需求與步驟S4中的加力燃燒室的供油量比較，求得發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)下的加力燃燒室的比值參數(shù)；
[0029]S6、根據(jù)任一發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)下對應(yīng)的比值參數(shù)，獲取所述比值參數(shù)與一維數(shù)組IT1,Pd之間的函數(shù)關(guān)系f (T1Jh);
[0030]S7、將航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量一維函數(shù)Wfa = f (aQ)Xf (T1) Xf (P3)替換為二維函數(shù)Wfa = f(aQ) Xf(T^PH) Xf(P3)，其中，所述Wfa為航空發(fā)動機(jī)加力燃燒室供油量，所述f(α0)為Wfa與所述油門桿角度αο之間的函數(shù)關(guān)系，所述f (T1)為Wfa與所述發(fā)動機(jī)進(jìn)口空氣總溫!^之間的函數(shù)關(guān)系，所述f(P3)為Wfa與所述壓氣機(jī)后壓力P3之間