Modello matematico dinamico di un motore a rotazione
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Modello matematico dinamico di un motore a rotazione

Modello matematico dinamico di un motore a rotazione

 

 

Questo modello è solitamente costruito in un certo numero delle seguenti ipotesi:

- la descrizione dei processi gas-dinamici nel percorso del motore è eseguita in un ambiente unidimensionale in parametri concentrati;

- nel calcolo delle modalità transitorie, vengono utilizzate le caratteristiche stazionarie delle macchine a pale (compressori, turbine);

- le equazioni della dinamica dei gas sono scritte senza tenere conto delle forze di massa e della viscosità;

- si presume che i processi nel miscelatore e nell'ugello siano isoentropici e altri presupposti meno significativi.

Queste ipotesi non impediscono la realizzazione di un modello di identificazione sufficientemente accurato in una vasta gamma di condizioni di funzionamento del motore e le condizioni di volo.

In modelli di questo tipo sono presi in considerazione l'inerzia delle masse rotanti, processi gas-dinamico instabili, la dipendenza della temperatura adiabatica e la composizione del gas, presa di forza dal rotore di guidare varie unità, scaricare l'aria dal compressore e il circuito esterno per il raffreddamento del motore e le esigenze di aeromobili, variazione della completezza della combustione principali e riscaldare camere di combustione in funzione della composizione del gas e la pressione e altri fattori.

Se necessario per compiti specifici modello ci permette di prendere in considerazione i processi di trasferimento di calore instabile del flusso di gas e gli elementi strutturali del motore utilizzato dalle rispettive caratteristiche di correzione.

Il modello matematico utilizza un rotolamento caratteristiche statiche di nodi, che permette ampio uso di dati sperimentali e migliorare la precisione di identificazione. Applicazione delle equazioni di base della dinamica dei gas in forma non stazionario consente di tener conto delle proprietà dinamiche del percorso del gas nel motore ed estendere la gamma di frequenza di applicabilità del modello, che è importante per alcuni dei problemi di controllo della dinamica (ad esempio, i processi di calcolo del FCC e l'ugello).

Allo stesso tempo, permette di risolvere le equazioni di base del modello rispetto alla calcolata coordinare e attuare una soluzione consistente di equazioni in calcoli computer senza utilizzare metodi iterativi, che riduce significativamente il tempo di calcolo di processi transitori del motore. Modalità costante di questo modello sono considerati "dallo stabilimento."

Matematicamente, il modello nodo per nodo del GTE è rappresentato da un sistema di equazioni differenziali ordinarie algebriche e non lineari dell'ordine 8-10. Le relazioni di base utilizzate in esso per descrivere i processi negli elementi standard e nelle unità motore, in combinazione con le dipendenze statiche che rappresentano le caratteristiche delle unità e le equazioni per il calcolo dei parametri termogasdinamici nel percorso, formano un sistema completo di equazioni modello. Le coordinate indipendenti nel modello sono condizioni esterne (R, M, Tvx) e fattori regolatori (GT, GT.ph, pw, <k, kP, Fc, ecc.). 

 

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