Идентификация математической модели ГТД по результатам испытаний

DOI: 10.34759/trd-2022-122-19

Авторы

Эзрохи Ю. А.^*, Каленский С. М.^**

Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: yaezrokhi@ciam.ru
**e-mail: 30105@ciam.ru

Аннотация

В статье рассмотрены основные положения математического моделирования рабочего процесса газотурбинного двигателя. На основе проведенного анализа определены задачи и структура этапов идентификации разрабатываемой математической модели двигателя. Даны подходы к предварительной оценке экспериментальных данных по количественным и качественным показателям. Описан выбор корректируемых в процессе идентификации параметров и процесс их согласования с экспериментальными данными.

В заключение приведены рекомендации по процессу настройки модели при идентификации математической модели по данным проведенных испытаний.

Ключевые слова:

математическая модель, идентификация математической модели, верификация и валидация, цифровой аналог физического объекта, газотурбинный двигатель, экспериментальные данные, поправочные коэффициенты, согласованная математическая модель

Библиографический список

1. Эзрохи Ю.А. Моделирование двигателя и его узлов. Машиностроение: Энциклопедия. Т. IV-21. Самолеты и вертолеты. Кн. 3. Авиационные двигатели. - М.: Машиностроение, 2010. С. 341-353.

2. Эзрохи Ю.А., Хорева Е.А. Ординарные математические модели в задачах расчета параметров авиационных ГТД // Аэрокосмический научный журнал. 2017. № 1. С. 1-14. DOI: 10.24108/rdopt.0117.0000059

3. Кузьмичев В.С., Крупенич И.Н., Рыбаков В.Н. и др. Формирование виртуальной модели рабочего процесса газотурбинного двигателя в CAE системе «АСТРА» // Труды МАИ. 2013. № 67. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=41518

4. Гольберг Ф.Д., Гуревич О.С., Петухов А.А. Математическая модель двигателя в САУ ГТД для повышения надежности и качества управления // Труды МАИ. 2012. № 58. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=33278

5. Костюков В.М., Капырин Н.И. Модель газотурбинного двигателя и его системы управления для особых значений углов атаки и метеорологических условий // Труды МАИ. 2011. № 49. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=28075

6. Чуян Р.К. Методы математического моделирования двигателей летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1988. - 288 с.

7. Руководящий технический материал авиационной техники РТМ 1677-83. Двигатели авиационные газотурбинные. Метод и подпрограммы расчета термодинамических параметров воздуха и продуктов сгорания углеводородных топлив. 1983. URL: http://www.1bm.ru/techdocs/kgs/ost/244/info/47340/

8. Цховребов М.М., Эзрохи Ю.А., Дрыгин А.С. Применение идентифицированной математической модели газотурбинного двигателя для анализа результатов испытаний // Авиационные двигатели и силовые установки: Сборник статей. - М.: ТОРУС ПРЕСС, 2010. С. 153-159.

9. Кофман В.М. Метод параметрической идентификации математических моделей ГТД на установившихся режимах работы // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2009. Т. 13. № 1(34). С. 57-65.

10. Таран Е.М. Универсальный метод согласования математической модели ГТД с результатами испытаний. Испытания авиационных двигателей №14. – Уфа: УАИ, 1986. С. 63-70.

11. Вовк М.Ю., Кулалаев В.В. Критерии нормальности при обработке экспериментальных исследований параметров газотурбинных двигателей на базе методов прикладной математической статистики // Труды МАИ. 2018. № 101. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=96932

12. Боровик В.О., Ланда Б.М. Влияние изменения давления при входе в двигатель на характеристики ГТД и его элементов. Некоторые вопросы расчета и экспериментального исследования высотно-скоростных характеристик ГТД // Труды ЦИАМ № 1122. – М.: ЦИАМ, 1985. С. 4-15.

13. Боровик В.О. и др. Экспериментальное определение влияние влагосодержания атмосферного воздуха на характеристики ТРДД. Некоторые вопросы расчета и экспериментального исследования высотно-скоростных характеристик ГТД // Труды ЦИАМ № 602. – М.: ЦИАМ, 1973. С. 45-55.

14. Григорьев В.А., Кузнецов С.П., Гишваров А.С. Испытания авиационных двигателей. – М.: Машиностроение, 2009. – 504 с.

15. Кривошеев И.А., Иванова О.Н., Горюнов И.М. Использование средств имитационного сетевого моделирования ГТД на этапе идентификации моделей по результатам испытаний // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2005. Т. 6. № 1(12). С. 65-75.

16. Таран Е.М. Особенности работы компрессора низкого давления в системе ТРДД. Некоторые вопросы расчета и экспериментального исследования высотно-скоростных характеристик ГТД // Труды ЦИАМ № 503. – М.: ЦИАМ, 1971. С. 25-34.

17. Эзрохи Ю.А., Хорева Е.А. Оценка влияния неоднородности входного потока на тягу газотурбинного двухконтурного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 2. С. 99-108.

18. Орлов М.Ю., Анисимов В.М. Расчетное исследование режима работы компрессора на процессы в камере сгорания газотурбинного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 2. С. 50-56.

19. Федоров Р.М. Характеристики осевых компрессоров. – Воронеж: Научная книга. 2015. – 220 с.

20. Михальцев В.Е., Моляков В.Д. Теория и проектирование газовой турбины. Теория и проектирование многоступенчатой газовой турбины. Ч. 2. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 116 с.

21. Милешин В.И., Семенкин В.Г. Расчетное исследование влияния числа Рейнольдса на характеристики первого типовой ступени компрессора высокого давления // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 2. С. 86-98.

22. Абианц В.Х. Теория авиационных газовых турбин. - М.: Машиностроение, 1979. - 246 с.

23. Котовский В.Н., Вовк М.Ю. Математическое моделирование рабочего процесса и характеристик ГТД прямой реакции. - М.: Изд-во «Перо», 2018. - 309 с.

24. Пшеничный Б.Н., Данилин Ю.М. Численные методы в экстремальных задачах. - М.: Наука, 1975. - 319 с.

25. Черкез А.Я. Инженерные расчеты газотурбинных двигателей методом малых отклонений. - М.: Машиностроение, 1975. - 380 с.

Скачать статью