CN117612643B - 一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法 - Google Patents
一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117612643B CN117612643B CN202410063604.4A CN202410063604A CN117612643B CN 117612643 B CN117612643 B CN 117612643B CN 202410063604 A CN202410063604 A CN 202410063604A CN 117612643 B CN117612643 B CN 117612643B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- propellant
- test
- volume
- target
- thrust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title claims abstract description 234
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 146
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 137
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000011056 performance test Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 33
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 12
- 230000003872 anastomosis Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
- G16C20/70—Machine learning, data mining or chemometrics
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
- G16C20/90—Programming languages; Computing architectures; Database systems; Data warehousing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明属于推进剂实验推力性能分析技术领域，具体公开提供的一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法，该方法包括：提取推进剂推力性能测试炮筒的额定装载推进剂体量和额定装载推进剂体量下的预计反应产物信息；设置各推进剂推力性能测试实验组，并作为各目标实验组，记录各目标实验组的测试推进剂体量，同时设置实验条件；当各目标实验组启动测试实验时，跟踪各目标实验组的测试实验数据；输出推进剂燃烧过程推力性能测试结论；当验证结果为不成立时，分析推力性能测试的差异度；生成推进剂推力性能实验报告。本发明有效解决了当前数据较为单一化的问题，进一步提升了推力性能分析结果的真实性、有效性和价值性。
Description
技术领域
本发明属于推进剂实验推力性能分析技术领域，涉及一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法。
背景技术
推进剂的燃烧速度、燃烧温度、生成物组成等参数会直接影响火箭发动机的推力性能，因此推进剂燃烧过程模拟实验是火箭发动机设计与研发的重要环节之一，通过实验模拟推进剂在燃烧室中的燃烧过程，可以评估推进剂的性能参数。
目前通过实验模拟推进剂在燃烧室中的燃烧过程评估推进剂推力性能主要通过通过试验台安置的传感器进行推力监测，从而评估推进剂的推进性能，很显然，当前这种实验方式还存在以下几个方面的不足：1、数据较为单一化，试验台上安置的传感器为固定安置位置，不可避免的存在一定的监测延迟性和误差性，仅通过试验台上监测的数据进行监测无法保障数据的可利用性和可参考性，从而无法确保推力性能分析结果的真实性、有效性和价值性。
2、监测维度较为单一化，仅从推力本身数据维度进行监测，未对测试对象在测试推力下的运动轨迹以及推进剂实际反应情况进行综合性分析，使得推进剂推力性能测试的覆盖面不足，也难以保障后续实际使用过程中的稳定性。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法，该方法包括：步骤1、测试炮筒信息提取：提取推进剂推力性能测试炮筒的额定装载推进剂体量和额定装载推进剂体量下的预计反应产物信息；
步骤2、测试实验组设置：设置各推进剂推力性能测试实验组，并作为各目标实验组，记录各目标实验组的测试推进剂体量，同时设置实验条件；
步骤3、测试实验数据监测：当各目标实验组启动测试实验时，跟踪各目标实验组的测试实验数据，所述测试实验数据由推力记录数据、轨迹记录数据和产物记录数据组成；
步骤4、测试实验结论导出：根据各目标实验组的推力记录数据和产物记录数据，输出推进剂燃烧过程推力性能测试结论；
步骤5、测试实验结论验证：根据各目标实验组的轨迹记录数据，对所述结论进行验证；
步骤6、测试实验偏差分析：当验证结果为不成立时，分析推力性能测试的差异度；
步骤7、测试实验报告生成：根据各目标实验组的测试实验数据以及推进剂燃烧过程推力性能测试结论和推力性能测试的差异度，生成推进剂推力性能实验报告。
于本发明一优选实施例，所述设置实验条件包括设置推进剂的初始温度和初始压力。
于本发明一优选实施例，所述输出推进剂燃烧过程推力性能测试结论，包括：从各目标实验组的推力记录数据中提取记录推力值，以测试推进剂体量为横坐标，以记录推力值为纵坐标，构建二维坐标系，根据各目标实验组的记录推力值和测试推进剂体量，在所述二维坐标系中标注出多个点，并进行拟合，得到测试推进剂体量-推力值拟合曲线；
将额定装载推进剂体量进行三等划分，据此对各目标实验组的测试推进剂体量进行梯队划分，得到各第一梯队测试推进剂体量、各第二梯队测试推进剂体量和第三梯队测试推进剂体量；
从各第一梯队测试推进剂体量中筛选出最小值和最大值，组成第一体量区间，并按照第一体量区间的组成方式同理组成第二体量区间和第三体量区间；
从测试推进剂体量-推力值拟合曲线中截选出测试推进剂体量位于第一体量区间、第二体量区间和第三体量区间内的曲线段，分别记为曲线段A、曲线段B和曲线段C，据此分析第一输出结论；
从各目标实验组的推力记录数据中提取记录推力持续时长，按照测试推进剂体量-推力值拟合曲线的构建方式同理构建测试推进剂体量-推力持续时长拟合曲线，分析第二输出结论；
从各目标实验组的产物记录数据中定位出各反应产物的成分、各反应产物的浓度以及固态产物的重量，分析第三输出结论；
将第一输出结论、第二输出结论和第三输出结论作为推进剂燃烧过程推力性能测试结论。
于本发明一优选实施例，所述分析第一输出结论，包括：提取曲线段A、曲线段B和曲线段C的斜率，分别记为、/>和/>，若/>、/>、/>且/>成立，将测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若不成立或者曲线段A、曲线段B和曲线段C中存在小于或者等于0的斜率，确认第一输出结论。
于本发明一优选实施例，所述确认第一输出结论，包括：若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时或者测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量在小于额定装载推进剂体量的且大于额定装载推进剂体量的/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关且在测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时，测试推进剂体量和推力值的呈正相关的相关性下降。
于本发明一优选实施例，所述分析第二输出结论，包括：从测试推进剂体量-推力持续时长拟合曲线中提取波动点数目和斜率/>；
当且/>时，将推进剂体量与推力持续时长呈正相关作为第二输出结论，/>为设定参照波动点数目；
当且/>或者/>，将推进剂体量与推力持续时长不呈正相关作为第二输出结论。
于本发明一优选实施例，所述分析第三输出结论，包括：从所述预计反应产物信息中定位出预计各反应产物的成分、预计各反应产物的浓度以及预计固态产物的重量；
将预计各反应产物的成分与各目标实验组中各反应产物的成分进行相互对比，确认各目标实验组的差异成分数目，/>表示目标实验组编号，/>；
从各目标实验组中定位出成分与预计各反应产物的成分相同的各反应产物，作为各目标产物，将各目标实验组中各目标产物的浓度以及固态产物的重量分别记为和，/>表示目标产物编号，/>；
将反应产物的成分与各目标产物成分相同的预计各反应产物的浓度记为，同时将预计固态产物的重量记为/>，并将各目标实验组的测试推进剂体量记为/>。
统计各目标实验组对应的反应状态吻合度，，/>为设定的许可差异成分数目，/>为设定的许可固态产物重量差、产物浓度差，/>为目标产物数目，/>为向下取整符号，/>为推进剂推力性能测试炮筒的额定装载推进剂体量；
构建测试推进剂体量-反应状态吻合度拟合曲线，从中定位出波动点数目，当，将测试推进剂体量与反应状态吻合度存在直接关联作为第三输出结论，/>为设定倍率，反之将测试推进剂体量与反应状态吻合度不存在直接关联作为第三输出结论。
于本发明一优选实施例，所述步骤5中对所述结论进行验证，具体验证过程包括：从所述轨迹记录数据中定位出各实验时间点内发射器的记录飞行位置坐标，据此生成各目标测试实验组的发射轨迹曲线；
从推进测试库中定位出各目标实验组对应测试推进剂体量对应的参照发射轨迹曲线，并与其发射轨迹曲线进行重合对比，得到各目标实验组的重合曲线长度；
从各目标测试实验组的发射轨迹曲线和参照发射轨迹曲线中分别进行最大飞行高度和最大飞行距离提取，据此得到各目标测试实验组的参照最大飞行高度差和参照最大飞行距离差/>，统计各目标实验组对应发射轨迹的差异度/>，，/>为第/>个目标实验组的发射轨迹曲线长度，/>、为设定参照飞行高度差、飞行距离差，将/>作为参照发射轨迹差异度/>；
当大于设定发射轨迹差异度/>时，将不成立作为验证结果，反之将成立作为验证结果。
于本发明一优选实施例，所述分析推力性能测试的差异度，包括：统计差异度大于设定发射轨迹差异度的目标实验组数，作为偏差实验组数，将偏差实验组数和目标实验组数的比值记为；
统计推力性能测试的差异度，/>，/>为设定的补偿差异度。
于本发明一优选实施例，所述补偿差异度的具体设定过程如下：统计反应状态吻合度小于设定反应状态吻合度的目标实验组数/>；
统计补偿差异度，/>，/>为目标实验组数，/>为单位吻合趋向因子对应参照补偿差异度。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过设定测试实验组，并追踪推力记录数据、轨迹记录数据和产物记录数据，据此进行推力性能规律分析、规律验证以及进行偏差分析，有效解决了当前数据较为单一化的问题，直观地展示了试验台上监测的数据的差异性，进而确保了后续推力性能规律分析时对应数据的可利用性和可参考性，从而进一步提升了推力性能分析结果的真实性、有效性和价值性，避免了单一监测数据分析的欠缺。
（2）本发明通过追踪推力记录数据、轨迹记录数据和产物记录数据，实现了推力性能测试的多维度监测，打破了当前仅从推力本身数据维度进行监测的局限性，实现了测试对象在测试推力下的运动轨迹以及推进剂实际反应情况进行综合性分析，扩展了推进剂推力性能测试的覆盖面，从而为后续推进剂实际使用过程中的稳定性提供了有力保障，确保了后续推进剂使用的可靠性和合理性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法实施步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明提供了一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法，该方法包括：步骤1、测试炮筒信息提取：提取推进剂推力性能测试炮筒的额定装载推进剂体量和额定装载推进剂体量下的预计反应产物信息。
具体地，预计反应产物信息为预计各反应产物的成分、预计各反应产物的浓度以及预计固态产物的重量。
步骤2、测试实验组设置：设置各推进剂推力性能测试实验组，并作为各目标实验组，记录各目标实验组的测试推进剂体量，同时设置实验条件。
具体地，设置实验条件包括设置推进剂的初始温度和初始压力。
在一个具体实施例中，需要说明的是，各目标实验组的实验条件相同，其主要为了防止温度以及压力等因素对实验干扰。
步骤3、测试实验数据监测：当各目标实验组启动测试实验时，跟踪各目标实验组的测试实验数据，所述测试实验数据由推力记录数据、轨迹记录数据和产物记录数据组成。
具体地，推力记录数据包括记录推力值和记录推力持续时长，轨迹记录数据为各实验时间点内发射器的记录飞行位置坐标，产物记录数据为各反应产物的成分、各反应产物的浓度以及固态产物的重量。
在一个具体实施例中，所述记录推力值指记录的最大推力值。
本发明实施例通过追踪推力记录数据、轨迹记录数据和产物记录数据，实现了推力性能测试的多维度监测，打破了当前仅从推力本身数据维度进行监测的局限性，实现了测试对象在测试推力下的运动轨迹以及推进剂实际反应情况进行综合性分析，扩展了推进剂推力性能测试的覆盖面，从而为后续推进剂实际使用过程中的稳定性提供了有力保障，确保了后续推进剂使用的可靠性和合理性。
步骤4、测试实验结论导出：根据各目标实验组的推力记录数据和产物记录数据，输出推进剂燃烧过程推力性能测试结论。
示例性地，输出推进剂燃烧过程推力性能测试结论，包括：U1、从各目标实验组的推力记录数据中提取记录推力值，以测试推进剂体量为横坐标，以记录推力值为纵坐标，构建二维坐标系，根据各目标实验组的记录推力值和测试推进剂体量，在所述二维坐标系中标注出多个点，并进行拟合，得到测试推进剂体量-推力值拟合曲线。
U2、将额定装载推进剂体量进行三等划分，据此对各目标实验组的测试推进剂体量进行梯队划分，得到各第一梯队测试推进剂体量、各第二梯队测试推进剂体量和第三梯队测试推进剂体量。
需要说明的是，所述对各目标实验组的测试推进剂体量进行梯队划分，包括：U21、将额定装载推进剂体量进行三等划分的各部分分别组成第一梯队、第二梯队和第三梯队，并提取第一梯队、第二梯队和第三梯队的化界区间。
U22、若某目标实验组的测试推进剂体量位于第一梯队的化界区间，将测试实验组的测试推进剂体量记为第一梯队测试推进剂体量。
U23、若某目标实验组的测试推进剂体量位于第二梯队的化界区间，将测试实验组的测试推进剂体量记为第二梯队测试推进剂体量。
U24、若某目标实验组的测试推进剂体量位于第三梯队的化界区间，将测试实验组的测试推进剂体量记为第三梯队测试推进剂体量。
在一个具体实施例中，化界区间指梯队之间的界定区间，如当额定装载推进剂体量为90克时，进行三等划分后的第一划分部分的化界区间0至30，第二部分的化界区间30至为60，第二部分的化界区间60至为90。
U3、从各第一梯队测试推进剂体量中筛选出最小值和最大值，组成第一体量区间，并按照第一体量区间的组成方式同理组成第二体量区间和第三体量区间。
U4、从测试推进剂体量-推力值拟合曲线中截选出测试推进剂体量位于第一体量区间、第二体量区间和第三体量区间内的曲线段，分别记为曲线段A、曲线段B和曲线段C，据此分析第一输出结论。
可理解地，分析第一输出结论，包括：提取曲线段A、曲线段B和曲线段C的斜率，分别记为、/>和/>，若/>、/>、/>且/>成立，将测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论。
若不成立或者曲线段A、曲线段B和曲线段C中存在小于或者等于0的斜率，确认第一输出结论。
进一步地，确认第一输出结论，包括：E1、若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论。
E2、若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论。
E3、若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量时或者测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论。
E4、若、/>且/>，将测试推进剂体量在小于额定装载推进剂体量的/>且大于额定装载推进剂体量的/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论。
E5、若、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论。
E6、若、/>、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论。
E7、若、/>、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关且在测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时，测试推进剂体量和推力值的呈正相关的相关性下降。
U5、从各目标实验组的推力记录数据中提取记录推力持续时长，按照测试推进剂体量-推力值拟合曲线的构建方式同理构建测试推进剂体量-推力持续时长拟合曲线，分析第二输出结论。
可理解地，分析第二输出结论，包括：从测试推进剂体量-推力持续时长拟合曲线中提取波动点数目和斜率/>。
当且/>时，将推进剂体量与推力持续时长呈正相关作为第二输出结论，/>为设定参照波动点数目。
当且/>或者/>，将推进剂体量与推力持续时长不呈正相关作为第二输出结论。
在一个具体实施例中，，/>取值可以为0.3，/>为目标实验组数。
U6、从各目标实验组的产物记录数据中定位出各反应产物的成分、各反应产物的浓度以及固态产物的重量，分析第三输出结论。
可理解地，分析第三输出结论，包括：U61、从所述预计反应产物信息中定位出预计各反应产物的成分、预计各反应产物的浓度以及预计固态产物的重量。
U62、将预计各反应产物的成分与各目标实验组中各反应产物的成分进行相互对比，确认各目标实验组的差异成分数目，/>表示目标实验组编号，/>。
在一个具体实施例中，确认各目标实验组的差异成分数目的具体确认方式如下：若某目标实验组中某反应物的成分与预计各反应产物的成分均互不相同，则将该目标实验组中该反应物的成分记为差异成分，由此统计各目标实验组的差异成分数目。
U63、从各目标实验组中定位出成分与预计各反应产物的成分相同的各反应产物，作为各目标产物，将各目标实验组中各目标产物的浓度以及固态产物的重量分别记为和/>，/>表示目标产物编号，/>。
U64、将反应产物的成分与各目标产物成分相同的预计各反应产物的浓度记为，同时将预计固态产物的重量记为/>，并将各目标实验组的测试推进剂体量记为/>。
U65、统计各目标实验组对应的反应状态吻合度，，/>为设定的许可差异成分数目，/>为设定的许可固态产物重量差、产物浓度差，/>为目标产物数目，/>为向下取整符号，/>为推进剂推力性能测试炮筒的额定装载推进剂体量。
U66、构建测试推进剂体量-反应状态吻合度拟合曲线，从中定位出波动点数目，当，将测试推进剂体量与反应状态吻合度存在直接关联作为第三输出结论，/>为设定倍率，反之将测试推进剂体量与反应状态吻合度不存在直接关联作为第三输出结论。
在一个具体实施例中，取值可以为0.2。
U7、将第一输出结论、第二输出结论和第三输出结论作为推进剂燃烧过程推力性能测试结论。
步骤5、测试实验结论验证：根据各目标实验组的轨迹记录数据，对所述结论进行验证。
示例性地，步骤5中对所述结论进行验证，具体验证过程包括：Q1、从所述轨迹记录数据中定位出各实验时间点内发射器的记录飞行位置坐标，据此生成各目标测试实验组的发射轨迹曲线。
Q2、从推进测试库中定位出各目标实验组对应测试推进剂体量对应的参照发射轨迹曲线，并与其发射轨迹曲线进行重合对比，得到各目标实验组的重合曲线长度。
Q3、从各目标测试实验组的发射轨迹曲线和参照发射轨迹曲线中分别进行最大飞行高度和最大飞行距离提取，据此得到各目标测试实验组的参照最大飞行高度差和参照最大飞行距离差/>，统计各目标实验组对应发射轨迹的差异度/>，，/>为第/>个目标实验组的发射轨迹曲线长度，、/>为设定参照飞行高度差、飞行距离差，将/>作为参照发射轨迹差异度。
在一个具体实施例中，参照最大飞行高度差指发射轨迹曲线中最大飞行高度与参照发射轨迹曲线中最大飞行高度的差值，参照最大飞行距离差指发射轨迹曲线中最大飞行距离与参照发射轨迹曲线中最大飞行距离的差值，即、/>存在负值的可能，而推力性能越好，相对应而言飞行高度以及飞行距离会增加，因此，当参照最大飞行高度差以及参照最大飞行距离差小于0时，发射轨迹曲线的差异度越大，反之当参照最大飞行高度差以及参照最大飞行距离差为正值时，反射轨迹差异度会相应减少。
Q4、当大于设定发射轨迹差异度/>时，将不成立作为验证结果，反之将成立作为验证结果。
步骤6、测试实验偏差分析：当验证结果为不成立时，分析推力性能测试的差异度。
示例性地，分析推力性能测试的差异度，包括：统计差异度大于设定发射轨迹差异度的目标实验组数，作为偏差实验组数，将偏差实验组数和目标实验组数的比值记为。
统计推力性能测试的差异度，/>，/>为设定的补偿差异度。
进一步地，补偿差异度的具体设定过程如下：统计反应状态吻合度小于设定反应状态吻合度的目标实验组数/>。
统计补偿差异度，/>，/>为单位吻合趋向因子对应参照补偿差异度。
步骤7、测试实验报告生成：根据各目标实验组的测试实验数据以及推进剂燃烧过程推力性能测试结论和推力性能测试的差异度，生成推进剂推力性能实验报告。
本发明实施例通过设定测试实验组，并追踪推力记录数据、轨迹记录数据和产物记录数据，据此进行推力性能规律分析、规律验证以及进行偏差分析，有效解决了当前数据较为单一化的问题，直观地展示了试验台上监测的数据的差异性，进而确保了后续推力性能规律分析时对应数据的可利用性和可参考性，从而进一步提升了推力性能分析结果的真实性、有效性和价值性，避免了单一监测数据分析的欠缺。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法，其特征在于：该方法包括：
步骤1、测试炮筒信息提取：提取推进剂推力性能测试炮筒的额定装载推进剂体量和额定装载推进剂体量下的预计反应产物信息；
步骤2、测试实验组设置:设置各推进剂推力性能测试实验组，并作为各目标实验组，记录各目标实验组的测试推进剂体量，同时设置实验条件；
步骤3、测试实验数据监测：当各目标实验组启动测试实验时，跟踪各目标实验组的测试实验数据，所述测试实验数据由推力记录数据、轨迹记录数据和产物记录数据组成；
步骤4、测试实验结论导出：根据各目标实验组的推力记录数据和产物记录数据，输出推进剂燃烧过程推力性能测试结论；
步骤5、测试实验结论验证：根据各目标实验组的轨迹记录数据，对所述结论进行验证；
步骤6、测试实验偏差分析：当验证结果为不成立时，分析推力性能测试的差异度；
步骤7、测试实验报告生成：根据各目标实验组的测试实验数据以及推进剂燃烧过程推力性能测试结论和推力性能测试的差异度，生成推进剂推力性能实验报告；
所述输出推进剂燃烧过程推力性能测试结论，包括：
从各目标实验组的推力记录数据中提取记录推力值，以测试推进剂体量为横坐标，以记录推力值为纵坐标，构建二维坐标系，根据各目标实验组的记录推力值和测试推进剂体量，在所述二维坐标系中标注出多个点，并进行拟合，得到测试推进剂体量-推力值拟合曲线；
将额定装载推进剂体量进行三等划分，据此对各目标实验组的测试推进剂体量进行梯队划分，得到各第一梯队测试推进剂体量、各第二梯队测试推进剂体量和第三梯队测试推进剂体量；
从各第一梯队测试推进剂体量中筛选出最小值和最大值，组成第一体量区间，并按照第一体量区间的组成方式同理组成第二体量区间和第三体量区间；
从测试推进剂体量-推力值拟合曲线中截选出测试推进剂体量位于第一体量区间、第二体量区间和第三体量区间内的曲线段，分别记为曲线段A、曲线段B和曲线段C，据此分析第一输出结论；
从各目标实验组的推力记录数据中提取记录推力持续时长，按照测试推进剂体量-推力值拟合曲线的构建方式同理构建测试推进剂体量-推力持续时长拟合曲线，分析第二输出结论；
从各目标实验组的产物记录数据中定位出各反应产物的成分、各反应产物的浓度以及固态产物的重量，分析第三输出结论；
将第一输出结论、第二输出结论和第三输出结论作为推进剂燃烧过程推力性能测试结论；
所述分析第一输出结论，包括：
提取曲线段A、曲线段B和曲线段C的斜率，分别记为、/>和/>，若/>、/>、且/>成立，将测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若不成立或者曲线段A、曲线段B和曲线段C中存在小于或者等于0的斜率，确认第一输出结论；
所述确认第一输出结论，包括：
若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量小于额定装载推进剂体量/>时或者测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量在小于额定装载推进剂体量的/>且大于额定装载推进剂体量的/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关作为第一输出结论；
若、/>、/>且/>，将测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时测试推进剂体量和推力性能呈正相关且在测试推进剂体量大于额定装载推进剂体量/>时，测试推进剂体量和推力值的呈正相关的相关性下降；
所述分析第二输出结论，包括：
从测试推进剂体量-推力持续时长拟合曲线中提取波动点数目和斜率/>；
当且/>时，将推进剂体量与推力持续时长呈正相关作为第二输出结论，为设定参照波动点数目；
当且/>或者/>，将推进剂体量与推力持续时长不呈正相关作为第二输出结论；
所述分析第三输出结论，包括：
从所述预计反应产物信息中定位出预计各反应产物的成分、预计各反应产物的浓度以及预计固态产物的重量；
将预计各反应产物的成分与各目标实验组中各反应产物的成分进行相互对比，确认各目标实验组的差异成分数目，/>表示目标实验组编号，/>；
从各目标实验组中定位出成分与预计各反应产物的成分相同的各反应产物，作为各目标产物，将各目标实验组中各目标产物的浓度以及固态产物的重量分别记为和/>，/>表示目标产物编号，/>；
将反应产物的成分与各目标产物成分相同的预计各反应产物的浓度记为，同时将预计固态产物的重量记为/>，并将各目标实验组的测试推进剂体量记为/>；
统计各目标实验组对应的反应状态吻合度，，/>为设定的许可差异成分数目，为设定的许可固态产物重量差、产物浓度差，/>为目标产物数目，/>为向下取整符号，/>为推进剂推力性能测试炮筒的额定装载推进剂体量；
构建测试推进剂体量-反应状态吻合度拟合曲线，从中定位出波动点数目，当，将测试推进剂体量与反应状态吻合度存在直接关联作为第三输出结论，/>为设定倍率，反之将测试推进剂体量与反应状态吻合度不存在直接关联作为第三输出结论；
所述步骤5中对所述结论进行验证，具体验证过程包括：
从所述轨迹记录数据中定位出各实验时间点内发射器的记录飞行位置坐标，据此生成各目标测试实验组的发射轨迹曲线；
从推进测试库中定位出各目标实验组对应测试推进剂体量对应的参照发射轨迹曲线，并与其发射轨迹曲线进行重合对比，得到各目标实验组的重合曲线长度；
从各目标测试实验组的发射轨迹曲线和参照发射轨迹曲线中分别进行最大飞行高度和最大飞行距离提取，据此得到各目标测试实验组的参照最大飞行高度差和参照最大飞行距离差/>，统计各目标实验组对应发射轨迹的差异度/>，，/>为第/>个目标实验组的发射轨迹曲线长度，/>、为设定参照飞行高度差、飞行距离差，将/>作为参照发射轨迹差异度/>；
当大于设定发射轨迹差异度/>时，将不成立作为验证结果，反之将成立作为验证结果；
所述分析推力性能测试的差异度，包括：
统计差异度大于设定发射轨迹差异度的目标实验组数，作为偏差实验组数，将偏差实验组数和目标实验组数的比值记为；
统计推力性能测试的差异度，/>，/>为设定的补偿差异度；
所述补偿差异度的具体设定过程如下：
统计反应状态吻合度小于设定反应状态吻合度的目标实验组数/>；
统计补偿差异度，/>，/>为目标实验组数，/>为单位吻合趋向因子对应参照补偿差异度。
2.根据权利要求1所述一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法，其特征在于：所述设置实验条件包括设置推进剂的初始温度和初始压力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410063604.4A CN117612643B (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410063604.4A CN117612643B (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117612643A CN117612643A (zh) | 2024-02-27 |
| CN117612643B true CN117612643B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=89946528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410063604.4A Active CN117612643B (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117612643B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7024288B1 (en) * | 2003-11-17 | 2006-04-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for generating rocket motor data profiles for firings at various temperatures |
| CN112084607A (zh) * | 2020-10-23 | 2020-12-15 | 中国人民解放军国防科技大学 | 激光推进系统中聚合物推进剂烧蚀的二维模拟方法 |
| CN114542329A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-27 | 北京航空航天大学 | 一种固液火箭发动机的瞬态燃速重构方法 |
| CN114936445A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-08-23 | 北京航空航天大学 | 基于预设推力的固液火箭发动机的内弹道计算方法及装置 |
| CN115470638A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-13 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 一种军用车辆效能评估方法 |
| CN116794151A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-22 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 常压条件下发射药燃烧产物电子密度的实验测试方法 |
-
2024
- 2024-01-17 CN CN202410063604.4A patent/CN117612643B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7024288B1 (en) * | 2003-11-17 | 2006-04-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for generating rocket motor data profiles for firings at various temperatures |
| CN112084607A (zh) * | 2020-10-23 | 2020-12-15 | 中国人民解放军国防科技大学 | 激光推进系统中聚合物推进剂烧蚀的二维模拟方法 |
| CN114542329A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-27 | 北京航空航天大学 | 一种固液火箭发动机的瞬态燃速重构方法 |
| CN114936445A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-08-23 | 北京航空航天大学 | 基于预设推力的固液火箭发动机的内弹道计算方法及装置 |
| CN115470638A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-13 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 一种军用车辆效能评估方法 |
| CN116794151A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-22 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 常压条件下发射药燃烧产物电子密度的实验测试方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于含硼推进剂的微推进器燃烧特性及推进性能;李和平;席剑飞;罗淋旺;赵文敬;梁导伦;刘建忠;;固体火箭技术;20171215(第06期);全文 * |
| 添加剂对含硼推进剂微尺度燃烧及推进特性的影响;何建乐;刘欢;李海珍;胡丛飞;;能源工程;20171220(第06期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117612643A (zh) | 2024-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dunn | Convective heat transfer and aerodynamics in axial flow turbines | |
| Barad et al. | Neural network approach for a combined performance and mechanical health monitoring of a gas turbine engine | |
| US7542879B2 (en) | Virtual sensor based control system and method | |
| US7787969B2 (en) | Virtual sensor system and method | |
| Li et al. | A method to improve the robustness of gas turbine gas-path fault diagnosis against sensor faults | |
| US7334466B1 (en) | Method and apparatus for predicting and evaluating projectile performance | |
| CN105183993A (zh) | 一种电磁轨道炮综合仿真平台及方法 | |
| WO2007075430A2 (en) | Simulation engine for a performance characteristics validation system | |
| CN117612643B (zh) | 一种推进剂燃烧过程模拟实验推力性能分析方法 | |
| Grahn et al. | A structure and calibration method for data-driven modeling of NO x and soot emissions from a diesel engine | |
| CN115762653A (zh) | 基于进化算法和深度学习的燃料燃烧机理优化方法 | |
| WO2023014833A1 (en) | A flow-based method for strike survival modeling | |
| CN105069288B (zh) | 一种探测器结构高过载加严试验设计与评估方法 | |
| CN110728070B (zh) | 一种耦合熔化和切削机制的预测弹体侵蚀方法 | |
| US10055523B2 (en) | Method for analyzing oxidation in an internal combustion engine | |
| Dongxiao et al. | Research on simulation method for reliability prediction of pyrotechnical system | |
| Azmin et al. | Accurate Cycle Predictions and Calibration Optimization Using a Two-Stage Global Dynamic Model | |
| Kurzke et al. | Monte Carlo Simulations | |
| Wickborn et al. | A general-purpose proxel simulator for an industrial software tool | |
| Charlottin et al. | Fuel consumption of adaptive cruise control platoons: bench experiments and data-driven estimation for real traffic | |
| CN112416928B (zh) | 地面复杂电子装备抢修备件需求预测模型 | |
| Voigt et al. | Quantifying Model Uncertainties and Sensitivities in Parallel Compressor Models | |
| Li et al. | A method for exponential component storage effect evaluation based on Bayesian inference | |
| CN116862216A (zh) | 一种面向自动驾驶系统预期功能架构的安全评估方法 | |
| Zadrąg | The multi-equational models in the analysis of results of marine diesel engines research |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |