发动机的数学模型建立分享

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2 I  n8 f8 v3 _) A7 @7 m: R    说起发动机，大家都应该很熟悉吧，很多的机械产品都需要用到发动机，像路上跑的车，水里航行的船，还有一些大型加工设备都少不了要用到发动机，那么在发动机设计时也是需要设计模型来查看相关参数的，如果对发动机感兴趣可以看下下面就一起来看下数学模型设计的相关内容吧！
　　不知道大家对数学模型的认识有多少呢，数学模型是根据设计任务和优化课题建立起来的产品设计参数与性能参数之间的数学关系。不同的设计对象和设计任务，具有不同的设计参数和性能参数，它们的数学模型也将完全不同。例如，优化压气机流路形状时，设计参数是流路尺寸，性能参数是压气机特性和压气机质量，它的数学模型是由已知流路的尺寸和设计要求而能求得压气机特性和质量的计算方法组成。　
　　在发动机设计中，发动机的主要设计参数是发动机类型、发动机循环参数、空气流量、控制方案、进气道和喷管类型、进气道和喷管的主要几何参数和控制方案。主要性能参数是推力、装耗油率、最大直径、最大长度、发动机重量、噪声级水平和成本等。因此发动机数学模型应由这样一些计算方法组成，它们可以根据进气道、发动机、喷管的设计参数求得发动机性能参数。　　
- M: U! a- S: b& r　　由于发动机的复杂性，它的数学模型也很复杂，相应的计算机程序将占有相当大的内存，运行机时较长，因此要求发动机数学模型和程序既能正确反映发动机性能、重量、尺寸和设计参数之间的关系，又能计算迅速和占用内存少。在不同设计阶段，如拟订战术和技术要求、初步设计、草图设计和工作图设计阶段，已知的原始数据不同，要求数学模型的内容和准确度也相互各异，所以数学模型可以按复杂程度分为几种类型。
. H2 s$ f8 @' B5 {4 i* ~; a    数学模型还可按其他准则分类，例如发动机性能模型可分为设计点性能和非设计点性能两种模型；发动机非设计点模型又可分为稳态和动态两种模型。建立数学模型的方法一般有两种途径。一种适用于内部结构和参数关系清楚的系统，可利用已知的基本规律，经过分析和演绎推导出数学模型，这种方法简称为分析法；另一种适用于内部结构和参数关系不清楚的系统，即“黑盒子”，建立这种系统数学模型的方法称为总体法。如果允许直接进行实验观测，总体法的特点是利用大量实验数据建立设计参数和性能参数之间的经验关系式，也可以利用部分已有的实验数据，构造系统数学模型。
8 O  s( m+ h; |0 I. x　　发动机性能模型分为设计点性能和非设计性能两种模型。发动机设计点性能数学模型是根据选定的设计点飞行数和飞行高度、选定的循环参数（压气机增压比、涡轮前燃气总温、加力温度、函道比、风扇增压比等）计算发动机单位推力、耗油率以及各主要截面气流参数。其中应解决部件效率和损失系数的选择、冷却气量的选择和各转子间功率分配等问题。再根据飞机需用推力确定发动机空气流量和各主要截面的几何尺寸。　　
　　发动机非设计性能数学模型包括稳态和动态性能模型。发动机稳态性能模型计算发动机在给定飞行数、飞行高度和油门位置下的推力、耗油率、燃油流量以及工作过程参数，如空气流量、喷管膨胀比、涡轮前、后的燃气总温等。在此计算中除输入使用条件外，还要求输入发动机设计点性能计算的计算结果和控制方案。发动机动态性能数学模型的功能是计算油门位置改变后发动机参数随时间的变化规律。　　
: t; ^8 C! v8 G. }7 [; V! [0 ?7 V    现在各位都应该对发动机的数学模型都有所了解了吧，如果有兴趣也可以看下中南发动机模型.3dsource.cn/manufacturing/znfdj.html，希望可以对各位有所帮助，有需要也可以查看更多这方面的内容哦！