CN105651518A - 一种试车台状态点模拟参数的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试车台状态点模拟参数的测量方法，包括测控系统，所述测控系统硬件包括测量系统和控制系统，使用所述测量系统进行测量，使用所述控制系统进行控制，其中所述测量系统和控制系统基时同步；所述试车台状态点模拟参数的测量方法，其包括如下步骤：1)、测量动力源压力和温度；2)、测量各质量流量；3)、测量进气模拟参数；4)、测量有关截面压力、温度参数；与现有技术相比，本发明提供的试车台状态点模拟参数的测量方法，测量时间短，测量精度高，提高试验效率。

Description

一种试车台状态点模拟参数的测量方法

技术领域

本发明涉及一种试车台状态点模拟参数的测量方法。

背景技术

目前，发动机试验时，要求一组参数同时达到设定值及稳定后，记录其性能及参数或考核其性能。但是，在试验时，对相关参数的测量，由于测量参数、测量装置选择的不合理，测量装置的测量精度误差以及不适当的测量方式，导致测相关参数的测量时间过长，同时测量精度无法满足试验要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种测量时间短，测量精度高，可提高试验效率的试车台状态点模拟参数的测量方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种试车台状态点模拟参数的测量方法，包括测控系统，所述测控系统包括测量系统和控制系统，使用所述测量系统进行测量，使用所述控制系统进行控制，其中所述测量系统和控制系统基时同步；所述试车台状态点模拟参数的测量方法，其包括如下步骤：

1)、测量动力源压力和温度，所述动力源压力和温度包括气源压力、氧源压力，酒精源压力、燃油源压力和气源温度、氧源温度、酒精源温度、燃油源温度；

2)、测量各质量流量，所述各质量流量包括进气空气流量、补氧流量、加热器供油流量、发动机供油油量；

3)、测量进气模拟参数，所述进气模拟参数包括进气总压、进气总温、计算截面气流的速度系数；

4)、测量有关截面压力，所述有关截面压力包括空气调节阀阀后压力、高空环境压力。

采用热电偶测量进气总温，所述热电偶为裸装热电偶。

测量所述进气总温时，采用温度测量值修正法对热电偶测量的进气总温瞬时值进行修正并获得进气总温真实值；其中，所述温度测量值修正法包括如下步骤：

1)、以本次循环开始时刻作为时间起点；

2)、设置修正时间，将循环时间间隔分成若干时间点；

3)、由上一循环末的进气总温和计算截面气体流量系数，通过公式：

$q\left({\mathrm{Ma}}_i\right)={\mathrm{Ma}}_i{\[\left(\frac{2}{k+1}\right)(1+\frac{k-1}{2}{{\mathrm{Ma}}_i}^2)\]}^{-\frac{k+1}{2(k-1)}}$

$c=\sqrt{{\mathrm{kRT}}_{ti}}$

V_i＝Ma_i×c

得到上一循环末进气气体的绝对流速，进而计算热电偶的时间常数；

4)、对某时间点所述热电偶测量的进气总温瞬时值，通过公式进行修正，得到进气总温真实值；

上述公式中，q(Ma_i)为上一循环末的计算截面气体流量系数，Ma_i为上一循环末进气气体马赫数，k为比热比，c为计算截面当地声速，R为气体常数，T_ti为上一循环末的进气总温，V_i为上一循环末进气气体的绝对流速，T′_tis为某时间点进气总温真实值，T_tis为某时间点热电偶测量进气总温瞬时值，为本次循环开始时刻的进气总温，Bi为毕渥数，Fo为傅里叶数。

测量所述进气总温时，采用温度测量值自学习修正法对热电偶测量的进气总温瞬时值进行修正；其中，所述温度测量值自学习修正法包括如下步骤：

1)、以本次循环开始时刻作为时间起点；

2)、设置修正时间，将循环时间间隔分成若干时间点；

3)、循环开始后，采集热电偶所测量的第一时间点和第二时间点的进气总温瞬时值，通过公式得到所述第一时间点和第二时间点进气总温真实值；

4)、在其后时间点，利用公式预测其后时间点的进气总温真实值，如果其后时间点的进气总温真实值至少两次以上的误差在允许范围内，则学习完成；

5)、将本次学习的循环时间间隔，进气总温瞬时值，进气总温真实值以及计算截面气体流速存入数据库；

上述公式中，T′_tis为某时间点进气总温真实值，T_tis为某时间点热电偶测量的进气总温瞬时值，为本次循环开始时刻的进气总温，Bi为毕渥数，Fo为傅里叶数。

本次循环开始时刻的进气总温为上一循环末的进气总温。

采用测风管测量所述计算截面气流的速度系数，所述测风管测量所述进气总压所在截面的进气总压和进气静压，对于亚音速来流，采用公式得到所述计算截面气流的速度系数；对于超音速来流，采用公式得到所述计算截面气流的速度系数，其中，p_ti为进气总压，p_i为所述进气总压所在截面的进气静压，k为比热比，λ_i为计算截面气流的速度系数。

采用精度为±0.25％，量程为0.0094～184kg/s，量程比为20∶1；工作温度范围为：标准型-240℃～204℃或-50℃～350℃；测量范围为0.0094～184kg/s，压力等级为：12.5MPa或25MP或41.4MPa的质量流量传感器进行测量。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明提供的试车台状态点模拟参数的测量方法，测量时间短，测量精度高，提高试验效率。

具体实施方式

一种试车台状态点模拟参数的测量方法，包括测控系统，所述测控系统包括测量系统和控制系统，使用所述测量系统进行测量，使用所述控制系统进行控制，其中所述测量系统和控制系统基时同步；所述试车台状态点模拟参数的测量方法，其包括如下步骤：

1)、测量动力源压力和温度，所述动力源压力和温度包括气源压力、氧源压力，酒精源压力、燃油源压力和气源温度、氧源温度、酒精源温度、燃油源温度；

2)、测量各质量流量，所述各质量流量包括进气空气流量、补氧流量、加热器供油流量、发动机供油油量；

3)、测量进气模拟参数，所述进气模拟参数包括进气总压、进气总温、计算截面气流的速度系数；

4)、测量有关截面压力，所述有关截面压力包括空气调节阀阀后压力、高空环境压力。

采用热电偶测量进气总温，所述热电偶为裸装热电偶。

测量所述进气总温时，采用温度测量值修正法对热电偶测量的进气总温瞬时值进行修正并获得进气总温真实值；其中，所述温度测量值修正法包括如下步骤：

1)、以本次循环开始时刻作为时间起点；

2)、设置修正时间，将循环时间间隔分成若干时间点；

3)、由上一循环末的进气总温和计算截面气体流量系数，通过公式：

$q\left({\mathrm{Ma}}_i\right)={\mathrm{Ma}}_i{\[\left(\frac{2}{k+1}\right)(1+\frac{k-1}{2}{{\mathrm{Ma}}_i}^2)\]}^{-\frac{k+1}{2(k-1)}}$

$c=\sqrt{{\mathrm{kRT}}_{ti}}$

V_i＝Ma_i×c

得到上一循环末进气气体的绝对流速，进而计算热电偶的时间常数；

4)、对某时间点所述热电偶测量的进气总温瞬时值，通过公式进行修正，得到进气总温真实值；

上述公式中，q(Ma_i)为上一循环末的计算截面气体流量系数，Ma_i为上一循环末进气气体马赫数，k为比热比，c为计算截面当地声速，R为气体常数，T_ti为上一循环末的进气总温，V_i为上一循环末进气气体的绝对流速，T′_tis为某时间点进气总温真实值，T_tis为某时间点热电偶测量进气总温瞬时值，为本次循环开始时刻的进气总温，Bi为毕渥数，Fo为傅里叶数。

测量所述进气总温时，采用温度测量值自学习修正法对热电偶测量的进气总温瞬时值进行修正；其中，所述温度测量值自学习修正法包括如下步骤：

1)、以本次循环开始时刻作为时间起点；

2)、设置修正时间，将循环时间间隔分成若干时间点；

3)、循环开始后，采集热电偶所测量的第一时间点和第二时间点的进气总温瞬时值，通过公式得到所述第一时间点和第二时间点进气总温真实值；

4)、在其后时间点，利用公式预测其后时间点的进气总温真实值，如果其后时间点的进气总温真实值至少两次以上的误差在允许范围内，则学习完成；

5)、将本次学习的循环时间间隔，进气总温瞬时值，进气总温真实值以及计算截面气体流速存入数据库；

上述公式中，T′_tis为某时间点进气总温真实值，T_tis为某时间点热电偶测量的进气总温瞬时值，为本次循环开始时刻的进气总温，Bi为毕渥数，Fo为傅里叶数。

本次循环开始时刻的进气总温为上一循环末的进气总温。

采用测风管测量所述计算截面气流的速度系数，所述测风管测量所述进气总压所在截面的进气总压和进气静压，对于亚音速来流，采用公式得到所述计算截面气流的速度系数；对于超音速来流，采用公式得到所述计算截面气流的速度系数，其中，p_ti为进气总压，p_i为所述进气总压所在截面的进气静压，k为比热比，λ_i为计算截面气流的速度系数。

采用精度为±0.25％，量程为0.0094～184kg/s，量程比为20∶1；工作温度范围为：标准型-240℃～204℃或-50℃～350℃；测量范围为0.0094～184kg/s，压力等级为：12.5MPa或25MP或41.4MPa的质量流量传感器进行测量。

最后说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳的实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替代，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，包括测控系统，所述测控系统包括测量系统和控制系统，使用所述测量系统进行测量，使用所述控制系统进行控制，其中所述测量系统和控制系统基时同步；所述试车台状态点模拟参数的测量方法，其包括如下步骤：

1)、测量动力源压力和温度，所述动力源压力和温度包括气源压力、氧源压力，酒精源压力、燃油源压力和气源温度、氧源温度、酒精源温度、燃油源温度；

2)、测量各质量流量，所述各质量流量包括进气空气流量、补氧流量、加热器供油流量、发动机供油油量；

3)、测量进气模拟参数，所述进气模拟参数包括进气总压、进气总温、计算截面气流的速度系数；

4)、测量有关截面压力，所述有关截面压力包括空气调节阀阀后压力、高空环境压力。

2.根据权利要求1所述的试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，采用热电偶测量进气总温。

3.根据权利要求2所述的试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，所述热电偶为裸装热电偶。

4.根据权利要求2所述的试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，测量所述进气总温时，采用温度测量值修正法对热电偶测量的进气总温瞬时值进行修正并获得进气总温真实值；其中，所述温度测量值修正法包括如下步骤：

1)、以本次循环开始时刻作为时间起点；

2)、设置修正时间，将循环时间间隔分成若干时间点；

3)、由上一循环末的进气总温和计算截面气体流量系数，通过公式：

$q\left({\mathrm{Ma}}_i\right)={\mathrm{Ma}}_i{\[\left(\frac{2}{k+1}\right)(1+\frac{k-1}{2}{{\mathrm{Ma}}_i}^2)\]}^{-\frac{k+1}{2(k-1)}}$

$c=\sqrt{{\mathrm{kRT}}_{ti}}$

V_i＝Ma_i×c

得到上一循环末进气气体的绝对流速，进而计算热电偶的时间常数；

4)、对某时间点所述热电偶测量的进气总温瞬时值，通过公式进行修正，得到进气总温真实值；

上述公式中，q(Ma_i)为上一循环末的计算截面气体流量系数，Ma_i为上一循环末进气气体马赫数，k为比热比，c为计算截面当地声速，R为气体常数，T_ti为上一循环末的进气总温，V_i为上一循环末进气气体的绝对流速，T′_tis为某时间点进气总温真实值，T_tis为某时间点热电偶测量进气总温瞬时值，为本次循环开始时刻的进气总温，Bi为毕渥数，Fo为傅里叶数。

5.根据权利要求2所述的试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，测量所述进气总温时，采用温度测量值自学习修正法对热电偶测量的进气总温瞬时值进行修正；其中，所述温度测量值自学习修正法包括如下步骤：

1)、以本次循环开始时刻作为时间起点；

2)、设置修正时间，将循环时间间隔分成若干时间点；

3)、循环开始后，采集热电偶所测量的第一时间点和第二时间点的进气总温瞬时值，通过公式得到所述第一时间点和第二时间点进气总温真实值；

4)、在其后时间点，利用公式预测其后时间点的进气总温真实值，如果其后时间点的进气总温真实值至少两次以上的误差在允许范围内，则学习完成；

5)、将本次学习的循环时间间隔，进气总温瞬时值，进气总温真实值以及计算截面气体流速存入数据库；

上述公式中，T′_tis为某时间点进气总温真实值，T_tis为某时间点热电偶测量的进气总温瞬时值，为本次循环开始时刻的进气总温，Bi为毕渥数，Fo为傅里叶数。

6.根据权利要求4或5所述的试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，本次循环开始时刻的进气总温为上一循环末的进气总温。

7.根据权利要求1所述的试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，采用测风管测量所述计算截面气流的速度系数，所述测风管测量所述进气总压所在截面的进气总压和进气静压，对于亚音速来流，采用公式得到所述计算截面气流的速度系数；对于超音速来流，采用公式得到所述计算截面气流的速度系数，其中，p_ti为进气总压，p_i为所述进气总压所在截面的进气静压，k为比热比，λ_i为计算截面气流的速度系数。

8.根据权利要求1-7任一项所述的试车台状态点模拟参数的测量方法，其特征在于，采用精度为±0.25％，量程为0.0094～184kg/s，量程比为20∶1；工作温度范围为：标准型-240℃～204℃或-50℃～350℃；测量范围为0.0094～184kg/s，压力等级为：12.5MPa或25MP或41.4MPa的质量流量传感器进行测量。