Описание алгоритмов модулей узлов

2.1. Номенклатура и структурное построение модулей узлов

К настоящему времени в состав универсальной математической модели ГТД входит 18 модулей узлов, т.е. соответствующих подпрограмм, реализующих алгоритмы расчета рабочих процессов, происходящих в узлах двигателя. Причем 16 модулей узлов соответствует 1-му уровню сложности описания рабочего процесса, а 2 модуля узла (осевые компрессор и турбина) соответствуют 3-му уровню сложности. Первый уровень сложности соответствует описанию с использованием характеристик узла, а третий с использованием геометрических размеров проточной части компрессоров и турбин на среднем диаметре.

В число 18 модулей входят следующие:

1. Модуль узла типа Входное устройство (подпрограмма WXDIFF);

2. Модуль узла типа Переходной канал (подпрограмма PKANAL);

3. Модуль узла типа Компрессор 1-го уровня сложности (подпрограмма KOMPRE);

4. Модуль узла типа Компрессор 3-го уровня сложности (подпрограмма COMPR3);

5. Модуль узла типа Разделитель потоков (подпрограмма POTOK);

6. Модуль узла типа Камера сгорания (основная) или типа Камера-теплообменник (подпрограмма KAMERA);

7. Модуль узла типа Форсажная камера (подпрограмма FORKAM);

8. Модуль узла типа Турбина 1-го уровня сложности (подпрограмма TURBIN);

9. Модуль узла типа Турбина 3-го уровня сложности (подпрограмма TURB3);

10. Модуль узла типа Камера смешения 1 (подпрограмма KAMCME);

11. Модуль узла типа Выходное устройство 1 (подпрограмма SOPLO);

12. Модуль узла типа Выходное устройство 2 (подпрограмма JETS);

13. Модуль узла типа Теплообменник или Воздухо-воздушный радиатор

(подпрограмма TEPLOO);

14. Модуль узла типа Агрегаты (подпрограмма AGREGT);

15. Модуль узла типа Воздушный винт (подпрограмма VINT);

16. Модуль узла типа Редуктор (подпрограмма REDUKR);

17. Модуль узла типа Двухпозиционный переключающий клапан (подпрограмма

KLAPAN);

18. Модуль узла типа Эжектор, или Устройство перепуска, или Камера смешения 2 (подпрограмма EGECT).

Обмен информацией между модулями происходит через специальный одномерный массив “А”, структура которого подробно описана в документе [11].

Формат обращения к каждому модулю узла имеет вид CALL ИМЯ (L, L1, B, C, D), где ИМЯ - имя соответствующей подпрограммы;

L, L1, B, C, D - формальные параметры.

Параметр L является условным номером узла (NY = ABCD).

Параметр L1 - это физический адрес условного номера первой информационной подгруппы данного модуля узла “АВС100” в массиве “А”, т.е. А(L1) = АВС100. Параметры "В", "С", "D" это значения соответствующих разрядов условного номера узла, которые определяют, в каком контуре работает данный узел, на каком валу он находится. Подробнее см. документ [11].

Таким образом, на вход в каждый модуль узла подаются физические значения параметров "L", "L1", "B", "C", "D", а также два информационных массива. Это основной информационный массив математической модели - массив “А” и массив признаков условной печати “КР”. Они передаются через две именованные общие области

COMMON /A/ A(1)

COMMON /P/ KP(1).

Алгоритм каждого модуля узла условно можно разделить на три блока. В первом блоке осуществляются подготовительные операции, целью которых является локализация входных данных модуля. Под этим понимается извлечение из массива “А” набора входных данных, необходимого для расчета данного узла. Он включает в себя значения текущих параметров газового потока соответствующего контура, которые в зависимости от номера контура, в котором работает узел, считываются в одной из групп “21000”-”25000”. Далее, используя параметр "L1", считывается информационная подгруппа модуля “АВС100”, содержащая параметры узла. Если расчет ведется с использованием характеристик, и если в модуле необходимо рассчитать процесс отбора или подвода воздуха, и если рассчитывается режим работы узла, предусматривающий коррекцию характеристик, то из массива “А” считываются информационные подгруппы “АВС300” (подгруппа характеристик), подгруппа “АВС400” (подгруппа отборов – подводов воздуха (газа)), “АВС500” (подгруппа коррекции характеристик).

Подробно состав, структура и назначение этих подгрупп для каждого модуля узла описан в документе [11].

Во втором блоке, являющемся основным, осуществляется непосредственный расчет параметров рабочего процесса в данном узле.

В третьем заключительном блоке осуществляются операции по делокализации выходных данных (т.е. результатов расчета). Под этим понимается перепись значений текущих параметров потока и всех выходных данных соответственно в одну из групп “21000”-”25000” (в зависимости от номера контура) и в подгруппу результатов расчета данного узла “АВС200”, а также при необходимости в другие группы массива “А”.