小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統的製作方法
2023-10-10 02:08:09 1
專利名稱：小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及發動機製造及設計技術領域，特別涉及一種小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統。
背景技術：
虛擬試驗技術作為數位化的試驗技術，集成仿真技術、計算機技術、網絡信息技術、試驗技術等於一身，被認為是提高武器系統或產品研製水平，增強創新力和競爭力的有效技術手段。現在在國外先進國家，以建模仿真技術為基礎的虛擬試驗已成為試驗與評價工作的重要組成部分，而且有些場合可以部分地取代實物試驗，成為試驗與評價的新途徑。在小型渦輪發動機研製過程中，通過渦輪部件試驗獲得渦輪部件的真實特性，對於發動機總體性能的評估具有重要作用。而通過渦輪虛擬試驗系統可以減少渦輪實物試驗次數，部分代替實物試驗，縮短產品試驗周期，同時降低試驗風險和實際試驗的費用。
發明內容
本發明提出了一種小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統。為達到上述目的，本發明一方面提出了一種小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統， 包括渦輪氣動性能虛擬試驗子系統和渦輪試驗環境虛擬試驗子系統，其中，渦輪氣動性能虛擬試驗子系統進一步包括三維造型模塊、流體動力學建模模塊、組裝模塊、三維計算模塊、後處理模塊、試驗報告及評估報告生成模塊、資料庫管理模塊和用戶管理模塊，所述三維造型模塊用於採用具有參數化建模功能的UG模塊建立試驗器渦殼三維模型和試驗件三維模型，其中，所述參數化建模為對渦殼、試驗件的幾何結構運用幾個結構參數進行的描述；所述流體動力學建模模塊用於根據三維造型模塊生成的渦殼三維模型和試驗件三維模型採用CFD軟體(IcemCFD或TurboGrid)進行流體動力學模型的建立，以生成渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型；所述組裝模塊用於對流體動力學建模模塊生成的渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型按照實際的物理狀態進行組裝，以生成可用於氣動性能試驗的計算模型；所述三維計算模塊用於根據設置的試驗工況和試驗工質結合所述組裝模塊生成的用於氣動性能試驗的計算模型進行試驗仿真，並在計算之前，在關鍵截面設置監控點信息，該信息主要包括監控點的位置及監控參數；所述後處理模塊用於根據試驗結果進行後處理分析，以獲得各個流面的參數分布及渦輪三維特性數據；所述試驗報告及評估報告生成模塊用於根據試驗結果及試驗情況進行總結，並完成試驗報告及試驗平臺評估報告；所述資料庫管理模塊用於對數據進行管理，對虛擬試驗的試驗模型、試驗工況參數、試驗結果數據、特性曲線、參數分布圖形進行存儲管理，並為用戶提供檢索，查詢和統計以及分析評估，其中，所述試驗模型包括渦殼三維模型、試驗件三維模型、渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型；所述用戶管理模塊用於對用戶實行權限管理，以使不同權限人員對虛擬試驗任務書、虛擬試驗方案、虛擬試驗模塊有不同的訪問、修改權限；其中，所述渦輪試驗環境虛擬試驗子系統進一步包括仿真計算模塊、接口規範模塊和優化模塊，所述仿真計算模塊，用於對渦輪試驗臺全氣路系統的建模與仿真；所述接口規範模塊，用於保證仿真計算過程中前臺界面與後臺仿真計算程序之間的數據通訊；所述優化模塊，用於通過模擬退火優化算法，自動計算出各個閥門的打開情況，以對渦輪臺實物試驗的試驗方案和操作提供參考和指導。在本發明的一個實施例中，所述仿真計算模塊進一步包括輸入輸出接口、主控程序子模塊、典型元件模塊庫、管壁傳熱模型庫、通用熱物理性質庫和推進劑組元等效化學式庫，所述輸入輸出接口，用於獲得驅動仿真運行的數據並輸出計算過程中的相關數據；所述主控程序子模塊，用於對仿真對象的組成結構進行解析，並根據解析後獲得的系統結構信息進行模塊化建模與仿真；所述典型元件模塊庫，用於保存氣路系統各個模塊的數值模型； 所述管壁傳熱模型庫，用於保存四種傳熱模型供各個模塊選擇合適的管壁傳熱模型；所述通用熱物理性質庫，用於提供或計算氣路系統涉及到的流體介質、管壁材料的物性參數及外界環境參數，並在系統仿真時提供給各個模塊使用；所述推進劑組元等效化學式庫，用於保存H、C、N、0、Al、S、Cl、Ar八元素系統各個推進劑組元的等效化學式。本發明實施例通過渦輪虛擬試驗系統，可以實現「渦輪部件設計仿真一虛擬試驗+ 適當的部件物理試驗一指導修改渦輪設計」的設計優化流程，主要可達到以下效果1、可以減少渦輪實物試驗次數，部分代替實物試驗，縮短產品試驗周期，同時降低試驗風險和實際試驗的費用；渦輪虛擬試驗技術，可以對渦輪在發動機上和部件試驗臺上的性能差異進行分析和評估，從而對渦輪實物試驗的結果提出合理的修正意見，對渦輪的設計提出更準確的設計修改建議；2、為整個小型渦輪發動機虛擬試驗平臺的搭建提供樣板；3、虛擬試驗技術的採用，對於逐步實現發動機從「傳統型設計」到「預測型設計」的根本轉變，具有重要意義。本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為本發明實施例的小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統結構圖；圖2為本發明實施例兩類虛擬試驗的關係示意圖；圖3為本發明實施例的小型渦輪發動機渦輪氣動性能虛擬試驗子系統結構圖；圖4為本發明實施例的虛擬試驗方法流程圖；圖5為本發明實施例的渦殼製作流程圖；圖6為本發明實施例的試驗件製作流程圖；圖7為本發明實施例的全通道試驗流程圖；圖8為本發明實施例的製作試驗大綱子流程示意圖；圖9為本發明實施例渦輪試驗環境虛擬子系統中氣路仿真模塊的結構5
圖10為本發明實施例仿真計算模塊的結構圖；圖11為本發明實施例優化計算工作流程圖；圖12為本發明實施例接口規範模塊結構圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。如圖1所示，為本發明實施例的小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統結構圖。該小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統包括渦輪氣動性能虛擬試驗子系統和渦輪試驗環境虛擬試驗子系統。其中，渦輪試驗環境虛擬試驗子系統提供渦輪試驗環境虛擬試驗，其針對整個渦輪試驗臺的一維氣路系統的動態流動，進行的非定常仿真，目的是考察整個試驗氣路的動態變化過程和規律。渦輪氣動性能虛擬試驗子系統提供渦輪三維氣動性能虛擬試驗，針對渦輪臺架及被試渦輪部分，進行的渦輪/渦殼及進氣/排氣部分的三維流動定常模擬，目的是獲得渦輪的氣動特性。在本發明的實施例中，渦輪虛擬試驗可以分為兩步完成第一步在渦輪氣動性能虛擬試驗子系統進行渦輪氣動性能虛擬試驗，獲得渦輪部件的氣動特性；第二步使用第一步獲得的渦輪氣動性能數據，在渦輪試驗環境虛擬試驗子平臺進行渦輪試驗環境虛擬試驗。上述渦輪虛擬試驗方法簡稱為「兩步法」，如圖2所示，為本發明實施例兩類虛擬試驗的關係示意圖。其中第一步試驗可獨立存在，而第二步試驗必須在第一步試驗的基礎上進行。以下就對渦輪氣動性能虛擬試驗子系統和渦輪試驗環境虛擬試驗子系統進行詳細介紹。本發明實施例的小型渦輪發動機渦輪氣動性能虛擬試驗子系統通過搭建網絡化的虛擬平臺實現，以對小型渦輪發動機渦輪部件的氣動性能進行虛擬試驗，從而短渦輪試驗周期，降低試驗風險和實際試驗的費用。如圖3所示，為本發明實施例的小型渦輪發動機渦輪氣動性能虛擬試驗子系統結構圖。該小型渦輪發動機渦輪氣動性能虛擬試驗子系統包括三維造型模塊100、流體動力學建模模塊200、組裝模塊300、三維計算模塊400、後處理模塊500、試驗報告及評估報告生成模塊600、資料庫管理模塊700、用戶管理模塊800。其中，三維造型模塊100主要採用具有參數化建模功能的UG模塊(Urographies NX)進行試驗器渦殼三維模型和試驗件三維模型的建立。在本發明的實施例之中，參數化建模即對渦殼、試驗件的幾何結構運用幾個結構參數進行描述，如長度、寬度、厚度或直徑、半徑等。當該渦殼、試驗件的結構大小發生變化時，只需修改描述該渦殼、試驗件的參數值而不需要修改模型本身。其中，流體動力學建模模塊200根據三維造型模塊100生成的渦殼三維模型和試驗件三維模型採用CFD軟體(IcemCFD和TurboGrid軟體)進行流體動力學模型的建立，以生成渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型。
其中，組裝模塊300用於對流體動力學建模模塊200生成的渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型進行組裝，生成可用於氣動性能試驗的計算模型。具體地，將可用於氣動性能試驗的渦殼計算模型與試驗件計算模型按照其實際的物理狀態進行拼接，使其變為一個可用於計算的完整模型。根據試驗任務書設置試驗工況、試驗工質。三維計算模塊400根據設置的試驗工況和試驗工質結合組裝模塊300生成的用於氣動性能試驗的計算模型進行試驗仿真。在試驗過程之中還可監控關鍵截面的參數變化。在計算之前，在關鍵截面設置監控點信息，該信息主要包括監控點的位置(三維坐標值)及監控參數，如壓力、溫度等。後處理模塊500根據試驗結果進行後處理分析，以獲得各個流面的參數分布及渦輪三維特性數據，並將試驗結果與渦輪實物試驗數據進行對比，獲得兩者之間的關係，例如獲得渦輪特性參數如效率、功率、流量等參數的差異。在本發明的實施例之中，後處理分析包括對各流面(Si流面、S2流面、S3流面)的各參數(總溫、總壓、靜溫、靜壓、速度、馬赫數等)分布的分析、各關鍵截面(葉片排進出口截面等)參數的分析、葉片損失係數、流線分布等。試驗報告及評估報告生成模塊600用於根據試驗結果及試驗情況進行總結，並完成試驗報告及試驗平臺評估報告。本發明實施例的小型渦輪發動機渦輪氣動性能虛擬試驗子系統具有資料庫管理功能，可通過資料庫管理模塊700對虛擬試驗的試驗模型、試驗工況參數、試驗結果數據、 特性曲線、參數分布圖形等信息進行存儲管理，並為用戶提供檢索，查詢和統計以及分析評估的功能。用戶管理模塊800用於對用戶實行權限管理，以使不同權限人員對虛擬試驗任務書、虛擬試驗方案、虛擬試驗模塊有不同的訪問、修改權限。該系統之中用戶權限共分為三類系統管理員、試驗者或設計者、瀏覽者。其中，不同權限人員對虛擬試驗任務書、虛擬試驗方案和虛擬試驗模塊有不同的訪問，修改權限。在用戶登錄進入小型渦輪發動機渦輪氣動性能虛擬試驗子系統之後，系統根據預設的該用戶的權限確定該用戶可進行的操作範圍，從而保證了資料庫數據的保密、可靠和一致。如圖4所示，為本發明實施例的虛擬試驗方法流程圖，該方法基於上述的小型渦輪發動機渦輪氣動性能虛擬試驗子系統。該方法包括以下步驟步驟S401，製作渦殼，生成渦殼三維模型和渦殼流體動力學模型。其中，渦殼包括六個部件，分別是進口 l(jkl)、進口 2(jk2)、前盆(qp)、後盆(hp)、出口 l(ckl)，出口 2(ck2)。渦殼的製作過程是首先製作六個部件，然後合併六個部件生成渦殼。六個部件的製作過程是首先UG創建幾何文件，生成渦殼三維模型，然後由Icem生成渦殼六個部件的流體動力學模型，最後由CFX合併六個部件的流體動力學模型，生成渦殼流體動力學模型。如圖5所示，為本發明實施例的渦殼製作流程圖。步驟S402，製作試驗件，生成試驗件三維模型和試驗件流體動力學模型。試驗件的製作根據選用網格工具的不同提供兩種製作方式，IcemCFD方式和TurboGrid方式。方式一、IcemCFD方式首先由專門的設計軟體創建靜葉和動葉的點文件，然後由UG軟體創建三維模型， 再由IcemCFD創建靜葉和動葉的流體動力學模型，最後由CFX合併靜葉和動葉的流體動力學模型，生成試驗件流體動力學模型。方式二、TurboGrid方式首先由專門的設計軟體創建靜葉和動葉的點文件，然後由UG軟體創建三維模型， 再由TurboGrid創建靜葉和動葉的流體動力學模型，最後由CFX合併靜葉和動葉的流體動力學模型，生成試驗件流體動力學模型。。如圖6所示，為本發明實施例的試驗件製作流程圖。需要說明的是在本發明實施例之中，步驟S401和S402之間沒有順序關係。步驟S403，進行全通道試驗。首先合併渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型，然後通過設置工況參數和工質參數在合併後的渦殼和試驗件上開始試驗，試驗後進行後處理分析，並生成試驗報告。如圖7所示，為本發明實施例的全通道試驗流程圖。如圖 8所示，為本發明實施例的製作試驗大綱子流程示意圖。渦輪試驗環境虛擬試驗子系統用於模擬渦輪試驗環境的虛擬試驗，該虛擬試驗的研究重點是渦輪試驗臺的進氣和排氣系統，在對管路的轉彎、摻混、調節閥等建立數學模型的基礎上，建立整個渦輪試驗臺的虛擬試驗臺，通過數值計算獲取不同試驗條件下各個調節閥的開度，實現整個系統的控制最優。渦輪試驗環境虛擬試驗子系統包括渦輪試驗臺環境氣路仿真模塊，其為渦輪試驗環境虛擬試驗子系統的運算主體。該氣路仿真模塊包括仿真計算模塊1100、接口規範模塊 1200和優化模塊1300。如圖9所示，為本發明實施例渦輪試驗環境虛擬子系統中氣路仿真模塊的結構圖。其中，仿真計算模塊1100用於對渦輪試驗臺全氣路系統的建模與仿真。 接口規範模塊1200用於保證仿真計算過程中前臺界面與後臺仿真計算程序之間的數據通訊。優化模塊1300用於通過模擬退火優化算法，自動計算出各個閥門的打開情況，以對渦輪臺實物試驗的試驗方案和操作提供參考和指導。如圖10所示，為本發明實施例仿真計算模塊的結構圖。該仿真計算模塊1100進一步包括輸入輸出接口 1110、主控程序子模塊1120、典型元件模塊庫1130、管壁傳熱模型庫 1140、通用熱物理性質庫1150和推進劑組元等效化學式庫1160。其中，輸入輸出接口 1110 是仿真程序與渦輪試驗環境虛擬試驗子系統界面之間的通信接口。輸入輸出接口 1110獲得驅動仿真運行的數據並輸出計算過程中的相關數據。具體來說，用戶在渦輪試驗環境虛擬子系統界面中進行系統的模塊化連接、流場與溫度場網格劃分及初始化、元件特性參數設置、仿真控制和輸出控制、仿真及結果查看等工作，設置完畢子系統的界面會自動生成仿真計算程序可以「讀懂」的系統結構矩陣、網格劃分、元件初始化、元件特性參數等文件或實時控制指令驅動並控制仿真計算程序的運行，並藉助接口規範程序接收處理計算過程中發送出來的相關數據。主控程序子模塊1120用於對仿真對象的組成結構進行解析，並根據解析後獲得的系統結構信息進行模塊化建模與仿真。同時，主控程序子模塊1120是仿真計算程序編譯後形成的動態連結庫中的唯一可調用子程序，負責協調調用仿真計算過程涉及的各個程序。典型元件模塊庫1130用於保存氣路系統各個模塊的數值模型。管壁傳熱模型庫1140用於保存四種傳熱模型供各個模塊選擇合適的管壁傳熱模型。通用熱物理性質庫 1150用於提供或計算氣路系統涉及到的流體介質、管壁材料的物性參數及外界環境參數， 並在系統仿真時提供給各個模塊使用。推進劑組元等效化學式庫1160用於保存H、C、N、0、 Al、S、Cl、Ar八元素系統各個推進劑組元的等效化學式，即等效化學式中各個元素的摩爾
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首先通過仿真計算模塊1100的輸入輸出接口 1110為主控程序子模塊1120提供所需的輸入數據。主控程序子模塊1120根據系統結構矩陣獲取系統信息以及各個元件的編碼信息，並根據各個元件的編碼信息對各個系統組件的屬性數據進行前處理，處理完畢之後進行系統連接，然後進行仿真迭代循環，在迭代過程中會調用典型元件模塊庫1130、管壁傳熱模型庫1140、通用熱物理性質庫1150和推進劑組元等效化學式庫1160以及其他一些輔助程序模塊和經過前處理的輸入數據，並生成相應的輸出數據，同時藉助輔助函數庫程序實時響應子系統界面發出的控制指令。當滿足計算迭代結束條件時，仿真結束，用戶可以通過渦輪試驗環境虛擬試驗子系統的結果顯示模塊或Tecpl0t、Micr0S0ft Excel等商用軟體對仿真結果進行顯示與分析。如圖11所示，為本發明實施例優化計算工作流程圖。優化模塊1300歸結為以目標試驗條件為目標函數，以各個閥門的開度範圍為約束條件的優化問題。當被試渦輪的進口空氣流量和壓強以及油路進口流量和目標試驗條件被給定時，由優化模塊1300自動計算出各個閥門的打開情況，以便對渦輪臺實物試驗的試驗方案和操作提供參考和指導。優化算法採用目前比較常用的模擬退火算法，模擬退火算法是一種用於解決連續、有序離散和多模態優化問題的隨機優化技術。為了進一步提高優化計算速度，建立優化計算經驗資料庫，將已經計算過的仿真結果進行保存，避免了優化計算的重複操作問題。接口規範模塊1200的定義是為了保證仿真計算過程中前臺界面與後臺仿真計算程序之間的數據通訊。接口規範模塊1200包括輔助函數庫1210、仿真數據處理類1220和仿真計算控制類1230。如圖12所示，為本發明實施例接口規範模塊結構圖。輔助函數庫模塊1210用於對基於TCP/IP協議的通訊方案中所用到的函數等進行封裝，以提供給仿真計算後臺使用。輔助函數庫模塊1210包括數據接收發送子模塊1211和數據包處理子模塊 1212。其中，數據接收發送子模塊1211對Socket接口函數進行了封裝，借用!Fortran語言和C++語言的混合編程技術，可以使封裝後Socket接口函數在Fortran語言編制的計算後臺中被調用，建立以前臺界面為伺服器，以計算後臺為客戶端的TCP/IP連接，進而實現他們之間的通訊。數據包處理子模塊1212實現了數據包的發送和接收處理，程序將完全按照任務書的格式對數據進行編碼、解碼，保證了數據傳遞的準確性。仿真數據處理類1220和仿真計算控制類1230的作用是進一步將對計算後臺監控進行了細化，以提供給前臺界面使用。仿真計算後臺發送的數據經過仿真數據處理類1220進行分類處理，按照具體類型的設計要求通過仿真數據處理類1220進行顯示、存儲等操作。前臺界面發送的開始、暫停以及停止等控制指令將通過仿真計算控制類1230進行發送。仿真數據處理類1220包括輸出參數信息類1221和仿真模塊信息類1222。本發明實施例通過渦輪虛擬試驗系統，可以實現「渦輪部件設計仿真一虛擬試驗+ 適當的部件物理試驗一指導修改渦輪設計」的設計優化流程，主要可達到以下效果1、可以減少渦輪實物試驗次數，部分代替實物試驗，縮短產品試驗周期，同時降低試驗風險和實際試驗的費用；渦輪虛擬試驗技術，可以對渦輪在發動機上和部件試驗臺上的性能差異進行分析和評估，從而對渦輪實物試驗的結果提出合理的修正意見，對渦輪的設計提出更準確的設計修改建議；
2、為整個小型渦輪發動機虛擬試驗平臺的搭建提供樣板；3、虛擬試驗技術的採用，對於逐步實現發動機從「傳統型設計」到「預測型設計」的根本轉變，具有重要意義。儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
1.一種小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統，其特徵在於，包括渦輪氣動性能虛擬試驗子系統和渦輪試驗環境虛擬試驗子系統，其中，渦輪氣動性能虛擬試驗子系統進一步包括三維造型模塊、流體動力學建模模塊、 組裝模塊、三維計算模塊、後處理模塊、試驗報告及評估報告生成模塊、資料庫管理模塊和用戶管理模塊，所述三維造型模塊用於採用具有參數化建模功能的UG模塊建立試驗器渦殼三維模型和試驗件三維模型，其中，所述參數化建模為對渦殼、試驗件的幾何結構運用幾個結構參數進行的描述；所述流體動力學建模模塊用於根據三維造型模塊生成的渦殼三維模型和試驗件三維模型採用CFD軟體(IcemCFD或TurboGrid)進行流體動力學模型的建立，以生成渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型；所述組裝模塊用於對流體動力學建模模塊生成的渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型按照實際的物理狀態進行組裝，以生成可用於氣動性能試驗的計算模型；所述三維計算模塊用於根據設置的試驗工況和試驗工質結合所述組裝模塊生成的用於氣動性能試驗的計算模型進行試驗仿真，並在計算之前，在關鍵截面設置監控點信息，該信息主要包括監控點的位置及監控參數，如壓力、溫度；所述後處理模塊用於根據試驗結果進行後處理分析，以獲得各個流面的參數分布及渦輪三維特性數據；所述試驗報告及評估報告生成模塊用於根據試驗結果及試驗情況進行總結，並完成試驗報告及試驗平臺評估報告；所述資料庫管理模塊用於對數據進行管理，對虛擬試驗的試驗模型、試驗工況參數、試驗結果數據、特性曲線、參數分布圖形進行存儲管理，並為用戶提供檢索，查詢和統計以及分析評估，其中，所述試驗模型包括渦殼三維模型、試驗件三維模型、渦殼流體動力學模型和試驗件流體動力學模型；所述用戶管理模塊用於對用戶實行權限管理，以使不同權限人員對虛擬試驗任務書、 虛擬試驗方案、虛擬試驗模塊有不同的訪問、修改權限；其中，所述渦輪試驗環境虛擬試驗子系統進一步包括仿真計算模塊、接口規範模塊和優化模塊，所述仿真計算模塊，用於對渦輪試驗臺全氣路系統的建模與仿真； 所述接口規範模塊，用於保證仿真計算過程中前臺界面與後臺仿真計算程序之間的數據通訊；所述優化模塊，用於通過模擬退火優化算法，自動計算出各個閥門的打開情況，以對渦輪臺實物試驗的試驗方案和操作提供參考和指導。
2.如權利要求1所述的小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統，其特徵在於，所述仿真計算模塊進一步包括輸入輸出接口、主控程序子模塊、典型元件模塊庫、管壁傳熱模型庫、通用熱物理性質庫和推進劑組元等效化學式庫，所述輸入輸出接口，用於獲得驅動仿真運行的數據並輸出計算過程中的相關數據； 所述主控程序子模塊，用於對仿真對象的組成結構進行解析，並根據解析後獲得的系統結構信息進行模塊化建模與仿真；所述典型元件模塊庫，用於保存氣路系統各個模塊的數值模型； 所述管壁傳熱模型庫，用於保存四種傳熱模型供各個模塊選擇合適的管壁傳熱模型； 所述通用熱物理性質庫，用於提供或計算氣路系統涉及到的流體介質、管壁材料的物性參數及外界環境參數，並在系統仿真時提供給各個模塊使用；所述推進劑組元等效化學式庫，用於保存H、C、N、0、Al、S、Cl、Ar八元素系統各個推進劑組元的等效化學式。
全文摘要
本發明提出了一種小型渦輪發動機渦輪虛擬試驗系統，包括渦輪氣動性能虛擬試驗子系統和渦輪試驗環境虛擬試驗子系統。本發明實施例通過渦輪虛擬試驗系統，可以實現「渦輪部件設計仿真-虛擬試驗+適當的部件物理試驗-指導修改渦輪設計」的設計優化流程，可以減少渦輪實物試驗次數，部分代替實物試驗，縮短產品試驗周期，同時降低試驗風險和實際試驗的費用。
文檔編號G06F17/50GK102279900SQ20111012122
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者劉振德, 徐凌志, 王娜, 王維明, 郭昊雁 申請人:北京動力機械研究所