Главная Случайная страница



Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Порядок ввода и состав входных данных математической модели





Порядок ввода представлен в табл. 3.3.1

Таблица 3.3.1

Индентификатор Тип Размерность Формат ввода
L CX BA LX H KP GR AR MAC BMP BMH KPR KPA KF FORM AY ADR,NEW     KOR Целочисленный массив Вещественный массив Вещественный массив Целочисленный массив Целочисленный массив Целочисленный массив Вещественный массив Целочисленный массив Вещественный массив Вещественный массив Вещественный массив Вещественный массив Вещественный массив Целочисленный массив Вещественный массив Вещественный массив Целочисленная и ве- щественная переменные   Целочисленный массив L(2) L(3) H(2) H(3) H(3) H(6) H(7) - - - кF(1) 2*H(12   7I10 7F10.0 7F10.0 5I10 7I10 35I2 7F10.0 7I10 7F10.0 7F10.0 7F10.0 7F10.0 7F10.0 7I10 7F10.0 7F10.0 I10, F10.0 5I10

 

 

Целочисленный массив L

 

Данный массив содержит константы, настраивающие универсальную математическую модель на расчет двигателя конкретной схемы.

L(1) - базовый индекс схемы двигателя. представляет из себя произвольное положительной число. Обычно за базовый индекс схемы принимается номер схемы двигателя Nсх.

L(2) - количество элементов в массиве CX при вводе его с перфокарт или номер версии Nсх массива CX при считывании его из базы данных. Номер версии может принимать любое целочисленное значение.

L(3) - количество элементов в массиве BA при вводе его с перфокарт или номер версии NВА массива BA при считывании его из базы данных. Номер версии может принимать любое целочисленное значение.

Считывание массивов CX и BA из базы данных производится по индексу равному L(1) + NВЕРС (NВЕРС - номер версии ).

L(4) - признак, принимающий следующие значения:

L(4) = 2 - выполняется полная корректировка подгрупп ABC100 модулей узлов, а также подключение типовых подгрупп при их отсутствии в массиве ВА;



L(4) = 1 - выполняется частичная корректировка подгрупп ABC100 модулей узлов (см.п.2.2.3);

L(4) = 0 - контроль массива BA отсутствует;

При любом значении L(4) после ввода массива BA выполняется формирование информационного массива A.

L(4) = IND-производится считывание из базы данных сформированного ранее и записанного на хранение массива A. Считывание выполняется по индексу IND и идентификатору ID = 0.

L(5) - признак обработки массивов CX и BA.

L(5) = 1 - оба массива считываются из базы данных;

L(5) = 2 - оба массива вводятся с перфокарт;

L(5) = 3 - массив CX вводится с перфокарт, массив BA считывается из базы данных;

L(5) = 4 - массив CX считывается из базы данных, массив BA вводится с перфокарт.

При задании значения признака со знаком "минус", отменяется печать массивов CX и BA.

L(6) - признак использования группы 13000:

L(6) = 0 - группа 13000 не используется;

L(6) = 1 - группа 13000 будет использована при расчете, т.е. обязательно ее присутствие в массиве BA .

L(7) - количество узлов в шифре схемы, требующих подключения подгрупп характеристик из базы данных.

Вещественный массив CX

Данный массив содержит кодированную строку информации, описывающую расчетную схему моделируемого двигателя (шифр схемы).

Подготовка входных данных для расчета (ГТД, ГТУ) начинается с анализа его конструктивной схемы. Она разбивается на общепринятые узлы и вычерчивается соответствующая ей функциональная схема, как показано на рис.3.3.3. Связи между узлами обозначают передачу информации по газу, по валу или по отбору (подводу) рабочего тела. По табл. 3.3.3 проверяется, что все узлы функциональной схемы предусмотрены в программном комплексе. Если какого-то узла не хватает, то можно попробовать изменить функциональную схему. Иногда удается заменить один узел двумя или внести какие-то другие изменения, исключающие непредусмотренный узел. Если же это не удается, то необходимо составить программу для нового узла (МУ), по соответствующей инструкции или использовать Фортран-модуль. Проверяется выполнение других ограничений. Общее число узлов не должно превышать 50. Двигатель может иметь не более пяти валов и не более пяти контуров, если используется модуль узла (МУ) типа «Выходное устройство 1», и не более трех контуров, если используется (МУ) типа «Выходное устройство 2». Всего в программном комплексе (версия 15.98) предусмотрено 30 различных МУ, которые обеспечивают выполнение расчетов рабочего процесса в соответствующих узлах.

 

Таблица 3.3.3

Тип узла (“МУ”) Разновид- ность типа узла   Компоненты условного № узла “NY”
    А В С D
Входное устройство - № контура 0, 1, 2, 3, 4, 5
Переходный канал или выходное устройство - № узла 0, 1, 2, …,9 № контура 1, 2, 3, 4, 5
Компрессор 2-го уровня сложности № узла 1, 2, 3, 4 № контура 0, 1, 2, 3, 4, 5   № вала 1, 2, 3, 4, 5
Компрессор 3-го уровня сложности   № узла 5, 6, 7, 8, 9 № контура 0, 1, 2, 3, 4, 5 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Разделитель потоков - № внутреннего контура 1, 2, 3, 4 № наружного контура 2, 3, 4, 5
Камера сгорания - № узла 0, 1, 2, 3 № контура 1, 2, 3, 4, 5 № контура горючего 1, 2, 3, 4, 5
Форсажная камера -   № узла 4, 5, 6 № контура 1, 2, 3, 4, 5 № контура горючего 1, 2, 3, 4, 5
Камера – теплообменник - № узла 7, 8, 9 № контура 1, 2, 3, 4, 5 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Турбина 2-го уровня сложности   № узла 0, 1, 2, 3, 4 № контура 1, 2, 3, 4, 5 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Турбина 3-го уровня сложности   № узла 5, 6, 7, 8, 9 № контура 1, 2, 3, 4, 5 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Камера смешения 1 - № внутреннего контура 1, 2, 3, 4 № наружного контура 2,3,4,5
Выходное устройство 1 Сужающее-ся сопло № контура 1, 2, 3, 4, 5
Выходное устройство 1 Сопло Лаваля № контура 1, 2, 3, 4, 5 Не регулируемый срез 0, регулируемый срез 1
Выходное устройство 1 2-х…5-ти поточное с короткой зоной смешения № внутреннего контура 1, 2, 3, 4 № наружного контура 2, 3, 4, 5
Выходное устройство 2 - Тип сопла в 1-ом контуре Тип сопла во 2-ом контуре Тип сопла в 3-ем контуре  
      “B,C,D” – могут принимать значения: 0 – нет сопла; 1 – сужающееся; 2 – Лаваля с нерегулируемы-м срезом; 3 – Лаваля с регулируемым срезом; 4 – 2-х и 3-х поточное сопло с короткой зоной смешения.
Теплообменное устройство Теплооб-менник – регенератор 2-го уровня сложности № узла 0, 1, 2, 3, 4 № контура “холодной” или “горячей” стороны 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 0 – “холодная” сторона 1 – “горячая” сторона
Теплообменное устройство Холодиль-ник 2-го уровня сложности № узла 5, 6, 7, 8, 9 № контура 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 № отбора воздуха (газа)
Теплообменное устройство Теплообме-нник – регенератор 3-го уровня сложности № узла 0, 1, 2, 3, 4, 5 № контура “холодной” или “горячей” стороны 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 0 – “холодная” сторона 1 – “горячая” сторона
Теплообменное устройство Холодиль-ник 3-го уровня сложности № узла 6, 7, 8, 9 № контура 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 № отбора воздуха (газа)
Устройство отбора (или подвода) мощности от вала (к валу) Агрегаты № узла 0, 1, 2, 3 № узла по порядку 0, 1, 2,…,9 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Устройство отбора (или подвода) мощности от вала (к валу) Воздушный или гребной винт № узла 4, 5, 6 № узла по порядку 0, 1, 2,…,9 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Устройство отбора (или подвода) мощности от вала (к валу) Редуктор № узла 7, 8, 9 № узла по порядку 0, 1, 2,…,9 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Двухпозицион-ный переключающий клапан - № внутреннего контура 1,2,3,4,5 № наружного контура 1, 2, 3, 4, 5
Эжектор - № узла 0, 1, 2, № контура активного потока 1, 2, 3, 4, 5
Устройство перепуска - № узла 3, 4, 5, 6, 7 № контура (отбора) 1, 2, 3, 4, 5 № контура (подвода) 1, 2, 3, 4, 5
Камера смешения 2 - № узла 8, 9 № контура (смеси) 1, 2, 3, 4, 5 № контура (подвода) 1, 2, 3, 4, 5
Двигатель внутреннего сгорания - № узла 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 № контура 1, 2, 3, 4, 5 № вала 1, 2, 3, 4, 5
Дифференциаль-ный редуктор с соосными винтами - № вала центральной шестерни с наружным зацеплением 1, 2, 3, 4, 5 № вала сателлитов 1, 2, 3, 4, 5 № вала центральной шестерни с внутренним зацеплением 1, 2, 3, 4, 5
  Программируе-мые модули узлов Оператив-ный модуль № узла 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 № узла по порядку 0, 1, 2,…,9
Фортран-модуль № узла 9 № узла по порядку 0, 1, 2,…,9
                   

 



Анализ конструктивной схемы необходимо сделать, возможно, тщательнее, рассматривая все ее особенности не только в рамках одной задачи, но и в рамках всего перечня решаемых задач. Так, например, необходимо наметить и указать на функциональной схеме возможные места отборов и подводов воздуха, отборов и подводов мощности, расположения характерных сечений и участков проточной части двигателя, где требуется учесть те или иные потери, баланс мощностей, расходов, наличие или отсутствие характеристик отдельных узлов, их геометрических размеров и т.д. Модуль узла типа “Разделитель потока” может быть установлен за модулем узла типа “Компрессор” (при моделировании вентилятора) или перед ним в зависимости от имеющихся характеристик вентилятора. Если они заданы для вентилятора в целом, то МУ “Разделитель потока” ставится за ним, а если характеристики вентилятора заданы для отдельных частей вентилятора, каждая из которых работает на свой контур, то МУ “Разделитель потока” ставится перед МУ “Вентилятор”.

Кодирование заключается в подготовке массива “СХ”, содержащего строку входных данных, в которой перечисляются условные номера (NY) всех модулей узлов в требуемом порядке расчета (в соответствии с функциональной схемой).

Массив “СХ” имеет следующую структуру

NCX, Z, NY1, NY2, NY3, ... , NYZ-2.

Первый элемент этого массива NCX есть условный номер схемы вида

NCX = ABCDEFG

Для упорядочения входной информации о двигателях различных схем и обеспечения возможности хранения этой информации в базе данных программного комплекса, даются следующие рекомендации: рекомендуются следующие значения:

А=1 – ТРД (турбореактивный двигатель);

А=2 – ТРДД (двухконтурный турбореактивный двигатель);

А=3 – ТВД, ТГДТ, ГТУ (турбовинтовой, транспортный газотурбинный двигатель,

газотурбинная установка);

А=4 – ДИП (двигатель изменяемого рабочего процесса);

А=5 – турбоагрегат, автономный энергоузел;

А=6, ... 9 - комбинированные двигатели и двигатели других схем;

В - определяет число валов в двигателе (В=1,2,...5)

С - (если “А”=1,2,4,6,...9) определяют номер двигателя (С=0,1,2,...9);

С - (если “А”=3, 5) определяет номер вала свободной (силовой) турбины.

D - (если “А”=1, 2, 4, 6,...9) определяет номер модификации двигателя

(D=0, 1, 2,...,9).

D - (если “А”=3, 5) определяет номер второго выходного вала

Е - (если “А”=3, 5) определяет номер третьего выходного вала

F - (если “А”=3, 5) определяет номер четвертого выходного вала

G - (если “А”=3, 5) определяет номер пятого выходного вала

 

Второй элемент массива Z определяет длину массива “СХ” включая и NCX. Последующие элементы этого массива являются условными номерами модулей узлов в требуемом порядке расчета. При формировании последовательности NY в массиве “СХ”, необходимо учитывать, что выходные данные (результаты расчета) данного МУ могут быть использованы в качестве входных данных последующего МУ, поэтому надо следить за порядком расположения узлов.

Каждый NY представляет собой совокупность из четырех цифр “АВСD”, каждая из них несет вполне определенную смысловую и программную нагрузку. Порядок назначения каждой из этих цифр и тем самым порядок кодирования МУ, то есть составление NY приведен в таблице 1. При кодировании желательно придерживаться следующих правил.

· Нумерация валов двигателя должна вестись от внутреннего к наружному, или по ходу газа.

· Нумерация контуров от внутреннего контура к внешнему контуру.

· Если в NY модуля типа "Компрессор", моделирующего вентилятор, цифра “С” равна нулю, то это означает, что вентилятор работает на все контура, это же относится к МУ типа “Входное устройство”.

· Если для вентилятора заданы две отдельных характеристики, то вентилятор заменяется двумя условными вентиляторами (либо вентилятором для наружного контура и компрессором низкого давления, часто с подпорными ступенями - для внутреннего). В этом случае “С” назначается в соответствии с общим правилом (см. табл.1), а NY модуля “Разделитель потока” в массиве “СХ” должен следовать перед условными номерами МУ моделирующих вентилятор.

При составлении условных номеров NY следует также помнить, что первые три цифры “АВС” а для теплообменников первые две цифры “АВ” являются ключом поиска. При помощи которого, отыскиваются информационные подгруппы (подгруппы, содержащие входные и выходные данные) модулей узлов в основном информационном массиве “А” универсальной математической модели ГТД. Поиск осуществляется путем сравнения цифр “АВС”условного номера узла с тремя цифрами “АВС” условного номера подгруппы “ABCD00”. Для теплообменника и холодильника с двумя цифрами “АВ”. Цифра D в условном номере подгруппы, определяет порядковый номер подгруппы (D = 1, 2, 3, 4, 5,6…). Для теплообменников и холодильников цифра “С” всегда равна нулю (С=0).

Вещественный массив BA

Данный массив является частью основного информационного массива A, которая подготавливается пользователем. Массив “ВА” формируется пользователем в соответствии с рекомендациями, приведенными в последующих подразделах. В него может входить восемь групп с условными номерами “1000”, “8000”, “12000”, “13000”, “27000”, “29000”, “30000”, 34000”, включающих входные данные по модели и двигателю в целом и переменное число информационных подгрупп типа “АВСD00”, содержащих входные данные для модулей узлов. Количество таких подгрупп равно количеству модулей узлов в функциональной схеме двигателя, то есть количеству Nyi в массиве “СХ”.

Информационные подгруппы для МУ, содержащие входные данные подразделяются на подгруппы с условными номерами:

“АВС100” - подгруппа входных данных для МУ;

“АВС300” - подгруппа характеристик узла;

“АВС400” - подгруппа, содержащая входные данные описывающие отборы или (и) подводы воздуха (газа) в узле;

“АВС500” - подгруппа, содержащая входные данные, описывающие коррекцию характеристик узла при его регулировании;

Обязательным является наличие подгруппы “АВС100”, остальные подгруппы включаются в состав массива “ВА” в зависимости от типа решаемой задачи и особенностей конструктивной и функциональной схем двигателя.Его описание, состав приведены в приложении 1 .

Целочисленный массив LX

Данный массив содержит информацию о подключаемых подгруппах с базы данных (как правило -подгрупп характеристик ).

LX(1) = NY – условный номер узла, для которого подключается подгруппа характеристик;

LX(2) = IND - индекс записи подключаемой подгруппы. При задании IND = 0 подключается подгруппа с индексом IND = L(1);

LX(3) = ID - идентификатор записи подключаемой подгруппы общем случае к узлу NY может быть подключена характеристика любого аналогичного узла. При задании ID = 0 происходит подключение характеристик узла с номером NY .

LX(4) = IZ - признак записи массива с подключенной подгруппой характеристик в базу данных (0-нет, 1-да);

LX(5) = NW - номер версии записываемого массива. Запись массива в базу данных производится по индексу IND = L(1) + NW;

Массив LX формируется и повторяется в пакете входных данных для каждого из узлов, т.е. L (7) раз.

 

Целочисленный массив H

 

Данный массив содержит информацию, определяющую условия и ежимы работы модели двигателя.

H(1) - количество расчетных режимов (при расчете переходных процессов задается равным нулю);

 

H(2) - количество вводимых элементов в массиве GR, определяющего расчетные режимы;

 

H(3) - количество вводимых элементов в массиве AR, содержащем адреса результатов расчета;

 

H(4) - признак ввода массива масштабных множителей MAC:

0 - массив MAC не вводится,

1 - ввод массива MAC;

 

H(5) - номер программы управления, с использованием которой производится расчет по одели двигателя;

 

H(6) - количество элементов в массиве BMP при его вводе. При считывании массива из базы данных H(6) = 0;

 

H(7) - количество элементов в массиве BMH при его вводе. При считывании массива из базы данных H(7) = 0;

 

H(8) - количество параметров в модели, рассчитываемых при помощи синтезируемой

формулы;

 

H(9) - признак структуры ввода массива BMH. При вводе массива BMH обычной структуры полагается равным нулю. При вводе массива в виде отдельных составляющих, равен количеству условных законов регулирования в массиве BMH. Если H(9) не равно нулю, то обязательно H(7) = 0.

 

H(10) - признак записи введенного массива BMH в базу данных. Если H(10)=1, происходит запись массива в файл 11 с индексом IND=L(1). При повторной записи массива BMH законы, имеющие одинаковый номер заменяют "старые", а законы с отличными номерами добавляются к хранящемуся массиву.

 

H(11) - признак смены внешних условий на расчетных режимах. При задании H(11)=0 внешние условия (M, H, Tн, Pн) задаются для каждого расчетного режима. При задании H(11)=1 внешние условия полагаются одинаковыми для всех режимов и задаются только для первой рассчитываемой точки. Если ведется расчет КВЛ или ЛДМ, где в качестве факторов используются внешние условия, то

обязательно нужно задавать признак Н(11)=1. При Н(11)=2 можно использовать внешние условия (M, H, Tн, Pн) в качестве варьируемых параметров в системе трансцендентных уравнений;

 

H(12) - признак задания атмосферных условий. При задании H(12) = 0 для расчета параметров атмосферы используются стандартные атмосферные условия (ГОСТ 4401-81). При выполнении расчетов для параметров атмосферы, отличных от САУ, полагается H(12) = KTA, где KTA - количество точек, задающих изменение температуры Tн от высоты полета H.

 

H(13) - количество параметров в массиве A, изменяемых на время выполнения задания;

 

H(14) - резервный элемент, полагается равным нулю.

 

Целочисленный массив KP

Данный массив содержит признаки условной (т.е. выполняемой по условию) печати. Каждый элемент массива, как правило, может принимать два значения: 0 - нет печати, 1 - есть печать.

KP(1) - печать в модуле узла типа "входное устройство" и "переходный канал";

KP(2) - печать в модуле узла типа "компрессор";

KP(3) - печать в модуле узла типа "разделитель потока";

KP(4) - печать в модуле узла типа "основная камера сгорания", "форсажная камера сгорания" и "камера-теплообменник";

KP(5) - печать в модуле узла типа "турбина";

KP(6) - печать в модуле узла типа "камера смешения 1";

KP(7) - печать в модуле узла типа "выходное устройство 1";

KP(8) - печать в модуле узла типа "выходное устройство 2";

KP(9) - печать в модуле узла типа "теплообменное устройство" и "холодильник";

KP(10) - печать в модуле узла типа "агрегаты", "воздушный винт" и "редуктор";

KP(11) - печать в модуле узла типа " двухпозиционный переключающий клапан";

KP(12) - печать в модуле узла типа "эжектор", "камера смешения 2" и "устройство перепуска";

KP(13) - печать в модуле узла типа "двс";

KP(14) - печать в модуле узла типа "дифференциальный редуктор с соосными винтами".

KP(15) - печать в оперативном модуле узла и фортран-модуле;

KP(16) - печать в модулях узлов всех типов, входящих в расчетную схему, после решения системы нелинейных уравнений;

KP(17) - печать параметров:

H - высота полета в м;

T - температура воздуха в К;

P - давление воздуха в МПа;

rO - плотность воздуха в кг/м3;

g - ускорение свободного падения в м/с2;

a - скорость звука в м/с;

Dв - динамическая вязкость воздуха в Па*с;

Kв - кинематическая вязкость воздуха в м2*с;

в подпрограмме, осуществляющей расчет параметров атмосферного воздуха;

 

KP(18) - печать вспомогательных массивов MPR , MP и MH в подпрограммах, осуществляющих анализ условных программ и законов невязок;

KP(19) - печать в модулях узлов всех типов, входящих в расчетную схему, после первого просчета по модели в данной точке (т.н. "просчет в ноль" );

KP(20) - печать подгрупп ABC200 модулей узлов и групп 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 14000, 32000, 35000 после решения системы нелинейных уравнений;

KP(21) - печать массивов BMP и BMH при считывании их из базы данных;

KP(22)...KP(24) - резервные элементы, полагаются равными нулю;

KP(25) - печать при решении системы нелинейных уравнений.

Данная печать организована на трех уровнях, каждый последующий из которых включает печать предыдущего уровня.

0 - отсутствие печати;

1 - печать значений коэффициентов при варьируемых параметрах Yт , границ их изменения и невязок после каждого приближения; печать координат начала локального спуска; печать невязок по окончании линейного поиска;

2 - печать детерминанта Якоби; печать истории линейного поиска - текущее, лучшее, старое и запасное значения длин шагов поиска и сумм квадратов невязок;

3 - печать нормирующих коэффициентов для вычисления матрицы Якоби; печать матрицы Якоби до и после нормирования;

KP(26) - печать массива A

1 - перед просчетом в ноль;

2 - после просчета в ноль;

3 - перед и после просчета в ноль;

KP(27) - печать "основные параметры двигателя";

KP(28) - печать массива A после решения системы уравнений

KP(29) - полагается равным нулю;

KP(30) - полагается равным нулю;

KP(31) - печать в модулях узлов всех типов (аналогичная KP(16)=1) после окончания задач оптимизации и идентификации;

KP(32) - печать в модулях узлов всех типов (аналогичная KP(20)=1) после окончания задач оптимизации и идентификации;

KP(33) - печать результатов на шаге интегрирования при расчете переходных процессов;

KP(34) - полагается равным нулю;

KP(35) - полагается равным нулю.

При одновременном задании печати элементами KP(1)...KP(15) и KP(16) или KP(19) значения элементов KP(1)...KP(15) обнуляться после просчета в «ноль».

Вещественный массив GR

Данный массив содержит информацию, определяющую расчетные режимы математической модели двигателя. Длина массива не должна превышать 250 элементов.

Структура массива зависит от значения признака H(11) и может иметь следующий вид:

п р и H(11) = 0

GR(1) = M1 - число маха в первой расчетной точке;

GR(2) = H1 - высота полета в первой расчетной точке;

GR(3) = Tн1 - температура и давление невозмущенного

GR(4) = Pн1 - потока на высоте H в K и МПа;

GR(5) = п11 -

GR(6) = п21 - параметры, задающие режим в первой - расчетной точке;

GR(4+к) = пк1

GR(5+к) = M2 - число маха полета во второй точке; GR(6+к) = H2 - высота полета во второй точке; и так далее.

п р и H(11) = 1

GR(1) = M - число маха на расчетных режимах;

GR(2) = H - высота полета на расчетных режимах;

GR(3) = Tн - температура и давление невозмущенного

GR(4) = Pн - потока на высоте H, в К и МПа;

GR(5) = п11

GR(6) = п21 - параметры, задающие первый расчетный режим работы;

GR(4+к) = пк1

GR(5+к) = п12

GR(6+к) = п22 - параметры, задающие второй расчетный режим работы;

GR(4+2к) = пк2

и так далее.

В первом случае параметры M, H, Tн и Pн задаются для каждой расчетной точки. Группа параметров, включающая внешние условия и параметры, задающие режим, в этом случае циклически повторяются для каждой точки, т.е. H(1) раз. Если все расчетные точки имеют одинаковые внешние условия, т.е. параметры M, H, Tн и Pн, то предпочтительным является второй способ представления массива GR, позволяющий рассчитывать большее количество режимов работы двигателя.

Если параметры Tн и Pн заданы равными нулю, то они определяются высотой полета H по САУ или по заданному распределению температур по высоте полета ( в зависимости от значения признака H(12) ) . Если параметры Tн и Pн в массиве GR имеют определенные значения, то значение высоты полета игнорируется и ее можно задать равной нулю.

Параметры, задающие режим в данном массиве, вводятся только для закона невязок, принятого в качестве основного. Для других законов невязок (в случае сложной программы управления) они вводятся в составе массива KPA.

Целочисленный массив AR

Одномерный массив AR содержит адреса результатов, т.е. программные адреса параметров из массива A , которые объединя­ются в единый массив результатов R. Массив результатов может быть выведен на печать в табличном виде и записан в базу данных на хранение, например, с целью последующей графической обработки. Максимально возможное количество параметров, заносимых в массив результатов с одного расчетного режима, т.е. максимальная длина массива AR - 150 элементов.

Вещественный массив MAC

Данный массив содержит индивидуальные масштабные множители для каждого из параметров, включенных в массив AR , и может использоваться для перевода значений этих параметров из системы СИ в другую систему единиц. Печать массива MAC в листинге входных данных отсутствует.

Если масштабные множители не требуются, то массив MAC из пакета входных данных исключается. В этом случае необходимо задать значение признака H(4) = 0 .

Наиболее часто используются следующие множители:

- для перевода тяги из кН в кГ - 101.94

- для перевода удельного расхода топлива

из кг/кН*ч в кг/кг*ч - 0.00981

- для перевода мощности из кВт в л.с. - 1.36

- для перевода давлений из МПа в кг/см2 - 10.194

Вещественный массив BMP

В составе этого массива вводится кодированная строка, описывающая заданную программу управления двигателем. Массив BMP заполняется в соответствии со структурой, рассмотренной в п.3.1., причем вместо числовых констант к1, к2, к3, ... в неравенствах логического выражения кодируются нули. Значения этих констант вводятся в составе массива KPR. Последним элементом массива BMP является "разделитель" (число2 .0е+9), следующий за последним "словом" программы управления. Максимально возможное количество элементов в массиве BMP равно 250 . При H(6) = 0 массив считывается из базы данных по базовому индексу схемы IND = L(1).

 

Вещественный массив BMH

Данный массив представляет собой совокупность кодированных строк, каждая из которых соответствует определенному закону невязок. Структура массива BMH имеет следующий вид:

BMH(1) = NZI - номер закона невязок;

BMH(2) = KZ - количество элементов в строке закона невязок включая NZI;

BMH(3) = KV - количество варьируемых параметров в законе (размерность системы уравнений);

BMH(4) = KPZR - количество ПЗР в законе;

BMH(5) = AVP1 - программный адрес первого варьируемого параметра в основном информационном массиве A;

BMH(6) = AVP2 - программный адрес второго варьируемого параметра и т.д.

Последующие элементы массива BMH включают:

- последовательно расположенные пары программных адресов параметров, образующих невязки в законе. Количество таких пар равно KV.

- значения коэффициентов при варьируемых параметрах, соответствующие исходной точке при решении системы уравнений

- минимальные значения коэффициентов при варьируемых параметрах;

- максимальные значения коэффициентов при варьируемых параметрах. Таким образом, индивидуально определяются диапазоны возможного изменения каждого из коэффициентов при поиске решения системы уравнений. Порядок следования исходных значений коэффициентов, их минимальных и максимальных границ должен соответст­вовать порядку расположения адресов варьируемых параметров.

- программные адреса ПЗР, используемых в данном законе невязок (количество - KPZR). Порядок их следования не регламентируется, но должен быть согласован с порядком расположения численных значений ПЗР в массивах GR или KPA .

Количество элементов, описывающих один закон невязок определяется по формуле KZ = 4 + 6*KV + KPZR .

Возможны ситуации, когда для выполнения расчета нет необходимости решать систему уравнений, т.е. количество варьируемых параметров и невязок равно нулю. В этом случае массив BMH содержит первые четыре элемента (KV = 0) и следующие за ними адреса ПЗР .

Массив BMH может включать в себя несколько законов невязок, закодированных по правилам, описанных выше. В этом случае они располагаются последовательно один за другим. Общая длина массива BMP не должна превышать 2400 элементов. Если длина массива задана равной нулю (H(7) = 0), то он считывается из базы данных по индексу записи IND = L(1) .

В программном комплексе предусмотрен другой вариант ввода параметров, составляющих закон невязок (при H(9) не равном нулю). В этом случае массив BMH заменяется последовательностью входных данных, структура которой представлена в табл.3.3.2.


 

Таблица 3.3.2

Идентификатор Тип Размерность Формат ввода
LB AVP, MIN,MAX,T HEB1 , HEB2 APZR Целочисленный массив Целочисленная и вещественные переменные Целочисленные переменные Целочисленная переменная 7I10 I10 , 3F10.0 2I10 I10

Целочисленный массив LB содержит следующие данные:

LB(1) = NZI - номер условного закона регулирования;

LB(2) = KV - количество варьируемых параметров в законе

LB(3) = KPZR - количество ПЗР в законе;

LB(4) = IGR - признак; если IGR = 0 задаются начальные значения коэффициентов при варьируемых параметрах и границы их изменения. Если IGR = 1 задаются начальные значения варьируемых параметров и границ их изменения в физических единицах.

LB(5)...LB(7) = 0 - резервные элементы.

Переменные AVP , MIN , MAX , T представляют собой, соответственно, программный адрес варьируемого параметра, минимальное, максимальное и начальное значение коэффициента при варьируемом параметре (или значения самого параметра - при IGR = 1). Если параметр T задать равным нулю, то программно полагается T = 1 (допустимо только при IGR = 0). Переменные AVP , MIN , MAX , T перфорируются на одной перфокарте для каждого из варьируемых параметров. Количество вводимых перфокарт - KV .

Целочисленная переменная APZR представляет собой программный адрес ПЗР, используемый в данном законе невязок. Количество вводимых перфокарт - KPZR .

Последовательность параметров LB...APZR вводится для каждого закона невязок, т.е. H(9) раз. После ввода данных программно формируется массив BMH обычной структуры, который выводится на печать и может быть записан в базу данных.

Вещественный массив KPR

В составе этого массива вводятся константы K1 , K2 ... KI, используемые в программе управления (см.п.1.6.10) . Расположение констант в массиве соответствует их следованию в неравенствах программы управления, т.е. сначала записывается первая константа первого слова, затем вторая константа этого слова и так далее до конца первого слова. Затем следуют константы второго слова и т.д.

Предусмотрена возможность использовать в качестве KI не константы, а зависимости вида

KI = F ( X1 ) ; KI = F ( X1 , X2 ) (3.3.1)

а также значения KI , вычисленные с помощью синтезируемой формулы. В формулах (1.6) параметрами X1 и X2 могут являться любые параметры, рассчитываемые по математической модели, а также внешние условия на входе в двигатель. В этом случае при формировании массива KPR соответствующие элементы KI должны со­держать номера зависимостей, описывающих выражения (3.3.1) или соответствующую синтезируемую формулу, записанные со знаком "минус". Информация об используемых зависимостях вводится в составе группы 13000 вещественного массива BA . Максимальное количество элементов в массиве KPR равно 120.

Вещественный массив KPA

В составе данного массива вводятся конкретные значения ПЗР для используемых законов невязок. Порядок расположения значений ПЗР должен соответствовать порядку расчетных режимов.

Предусмотрена возможность использования функциональной зависимости вида,

ПЗР = F ( X1 ) ; ПЗР = F ( X1 , X2 ) (3.3.2)

а также значения ПЗР вычисляемые с помощью синтезируемой формулы. В этом случае при формировании массива KPA соответствующие значения ПЗР должны содержать номера зависимостей из груп­пы 13000, записанные со знаком "минус" . Максимальное количество элементов в массиве KPA равно 150.

Целочисленный массив KF

Первый элемент данного массива определяет длину строки информации, описывающую последовательность расчета по синтезируемой формуле, т.е. длину массива FORM. Последующие элементы заполняются порядковыми номерами программных адресов, входящих в массив FORM.

 

Вещественный массив FORM

 

Содержит строку информации, описывающую последовательность расчета по синтезируемой формуле. Длина массива FORM не должна превышать 28 элементов.

Массивы KF и FORM циклически повторяются для каждой зависимости, вычисляемой по синтезируемой формуле, т.е. H(8) раз. Если H(8) = 0, то данные массивы в пакет входной информации не включаются.

 

Вещественный массив AY

 

С помощью этого массива вводится заданное распределение температуры невозмущенного потока в зависимости от высоты полета H. Структура массива имеет следующий вид:

AY(1) = H1 - геометрическая высота полета в первой точке в метрах;

AY(2) = T1 - температура невозмущенного потока на высоте H1 , в K;

AY(3) = H2 - геометрическая высота полета во второй точке в метрах;

AY(4) = T2 - температура невозмущенного потока на высоте H2, в K;

.......... и т.д.

Группа параметров H и T повторяется в массиве AY для каждой из заданных точек, т.е. H(12) раз. Максимально допустимое количество точек - 10 .

Если расчет по модели двигателя выполняется для стандартных атмосферных условий, то массив AY в состав входных данных не включается. В этом случае необходимо задать H(12) = 0.

 

Переменные ADR и NEW

 

Целочисленная переменная ADR и вещественная переменная NEW используются для внесения изменений в основной информационный массив A, действующих только на этапе выполнения текущего задания. Первая переменная представляет собой программный адрес изменяемого параметра, а вторая - его новое значение.

Обе величины печатаются одной строкой по форматам, соответственно, I10 и F10.0. Количество строк определяется значением переменной H(13), т.е. количеством изменений.

 

Целочисленный массив KOR

 

Данный массив содержит константы, управляющие обработкой выходной информации ( результатов расчета ).

KOR(1) = KT - количество дублей таблиц с результатами расчета, выдаваемых на печать. При KT = 0 таблицы печатаются в одной экземпляре.

KOR(2) = IPT - признак типа таблиц. При IPT=0 результаты выдаются в таблице с тремя знаками после запятой. Размер этой таблицы позволяет размещать ее на листе стандартного формата (формат А4 ). При IPT=1 результаты выводятся в таблице расширенного типа, с пятью знаками после запятой;

При IPT=2 результаты выдаются в таблице с тремя знаками после запятой и с расшифровкой результатов по столбцам таблицы в адресной форме. Размер этой таблицы позволяет размещать ее на листе стандартного формата (формат А4 );

При IPT=3 результаты выводятся в таблице расширенного типа, с пятью знаками после запятой и с расшифровкой результатов по столбцам таблицы в адресной форме;

KOR(3) = INDA - индекс записи основного информационного массива на хранение в базу данных после выполнения задания. При задании KOR(3)=0 запись не производится;

KOR(4) = INDR - идентификатор записи массива результатов на хранение в базу данных. При задании KOR(4)=0 запись не производится;

KOR(5) = 0 - резервный элемент;


 

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

  Введение …………………………………………………………………………….. Условные обозначения................................................................……………………. 1. Универсальная математическая модель ГТД............................……………….... 1.1. Структура входной и выходной информации.........………………………... 1.2. Структура универсальной математической модели ГТД.....……….……… 1.3. Алгоритм решения системы трансцендентных уравнений, определяющих условия совместной работы узлов двигателя....………........……. 2. Описание алгоритмов узлов...................................................…………………. 2.1 Номенклатура и структурное построение модулей узлов........ …………... 2.2 Представление характеристик узлов.................................…………….…... 2.3 Термодинамические свойства газов......................................………….…... 2.4 Расчет статических параметров газа в различных сечениях проточной части двигателя............................................................………………….. 2.5 Расчет отборов или (и) подводов воздуха в различных сечениях проточной части...........................................………………….. 2.6 Алгоритмы модулей узлов............................................…………………. 2.6.1. Модуль узла типа входное устройство. Подпрограмма WXDIFF... 2.6.2. Модуль узла типа Переходной канал. Подпрограмма PKANAL..... 2.6.3. Модуль узла типа Компрессор 1-го уровня сложности. 2.6.4. Модуль узла типа Разделитель потоков. Подпрограмма POTOK.... 2.6.5. Модуль узла типа Камера сгорания или Камера Теплообменник. 2.6.6. Модуль узла типа Форсажная камера. Подпрограмма FORKAM.. 2.6.7. Модуль узла типа Турбина 1-го уровня сложности. 2.6.8. Модуль узла типа Камера смешения1. Подпрограмма KAMSME.... 2.6.9. Модуль узла типа Выходное устройство 1.Подпрограмма SOPLO... 2.6.10. Модуль узла типа Выходное устройство 2. Подпрограмма JETS. 2.6.11. Модуль узла типа Теплообменник или Воздухо-воздушный радиатор. 2.6.12. Модуль узла типа Агрегаты. Подпрограмма АGREGT... ……. 2.6.13. Модуль узла типа Воздушный винт. Подпрограмма VINT....... 2.6.14. Модуль узла типа Редуктор. Подпрограмма REDUKR…… 2.6.15. Модуль узла типа 2-х позиционный переключающий клапан. 2.6.16. Модуль узла типа Эжектор, Устройство перепуска или 3. Входные данные математической модели 3.1. Входные данные управления двигателем 3.2 Программа управления 3.3. Порядок ввода и состав входных данных математической модели Список использованной литературы...................................…………….……  

 

 


 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей. Под ред. С.М.Шляхтенко, В.А.Сосунова. М.: Машиностроение, 1979.- 432 с.

2. Янкин В. И. Система программ для расчета характеристик ВРД на ЭЦВМ. - М.: Машиностроение, 1074. - 168 с.

3. Дружинин Л. Н., Швец Л. И., Лапшин Л. И. Математическое моделирование ГТД на современных ЭВМ при исследовании параметров и характеристик авиационных двигателей. - Тр. ЦИАМ, №832, 1979 - 45 с.

4. А. П. Тунаков. Методы оптимизации при доводке и проектировании газотурбинных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979. - 184 с.

5. Мац Э. Б., Тунаков А. П. Требования к современным математическим моделям газотурбинных двигателей. I. Изв. Вузов. Авиационная техника, 1981, №3. - С. 63 - 65.

6. Мац Э. Б., Тунаков А. П. Требования к современным математическим моделям газотурбинных двигателей. II. Изв. Вузов. Авиационная техника, 1982, №1. - С. 99 - 102.

7. Ахметзянов А. М., Дубравский Н. Г., Тунаков А. П. Диагностика состояния ВРД по термогазодинамическим параметрам. - М.: Машиностроение, 1983. - 206 с.

8. А. П. Тунаков. Классификация математических моделей ГТД. I. ИВУЗ. Авиационная техника № 4. 1986. - С. 99 - 101.

9. Fishbach L. H. Computer simulation of engine systems - AiAA Paper, 1980, № 80. 0051. См. также Моделирование двигателей с использованием ЭВМ. Новое в зарубежном авиадвигателестроении, 1981, № 7 с. 5 - 9.

10. Гельфанд И. М. и др. Метод оврагов в задачах ренгеноструктурного анализа. - М.: Наука, 1966. - 76 с.

11. Программный комплекс ГРАД. Руководство программиста. Подготовка основных входных данных (массив "СХ" и "ВА"). .2069614.37015-01 33 02-2.

12. Программный комплекс ГРАД. Руководство программиста. Входные данные математической модели и диагностические сообщения математической модели. .2069614.37015-01 33 02-3.

13. Программный комплекс ГРАД. Руководство программиста. Аппроксимация и контрольное воспроизведение характеристик регулируемого узла АВСD .2069614.37015-01 33 04-6.

14. Литвинов Ю. А., Боровик В. О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979. - 288 с.

15. Ильичев Я. Г. Термодинамический расчет воздушно-реактивных двигателей. Тр. ЦИАМ, № 677 - 126 с.

16. Магадеев А. Я., Гребенюк Г.П., Гумеров Х.С. О расчете характеристик ГТД при распределенном отборе воздуха от компрессора. В сб. . Некоторые вопросы расчета и эксплуатационного исследования высотно-скоростных характеристик ГТД. Вып. 6, Тр. ЦИАМ № 839 с. 176 - 182.

17. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей. Под ред. С.М.Шляхтенко, В.А.Сосунова. М.: Машиностроение, 1979.- 432 с.

18. Янкин В. И. Система программ для расчета характеристик ВРД на ЭЦВМ. - М.: Машиностроение, 1074. - 168 с.

19. Дружинин Л. Н., Швец Л. И., Лапшин Л. И. Математическое моделирование ГТД на современных ЭВМ при исследовании параметров и характеристик авиационных двигателей. - Тр. ЦИАМ, №832, 1979 - 45 с.

20. А. П. Тунаков. Методы оптимизации при доводке и проектировании газотурбинных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979. - 184 с.

21. Мац Э. Б., Тунаков А. П. Требования к современным математическим моделям газотурбинных двигателей. I. Изв. Вузов. Авиационная техника, 1981, №3. - С. 63 - 65.

22. Мац Э. Б., Тунаков А. П. Требования к современным математическим моделям газотурбинных двигателей. II. Изв. Вузов. Авиационная техника, 1982, №1. - С. 99 - 102.

23. Ахметзянов А. М., Дубравский Н. Г., Тунаков А. П. Диагностика состояния ВРД по термогазодинамическим параметрам. - М.: Машиностроение, 1983. - 206 с.

24. А. П. Тунаков. Классификация математических моделей ГТД. I. ИВУЗ. Авиационная техника № 4. 1986. - С. 99 - 101.

25. Fishbach L. H. Computer simulation of engine systems - AiAA Paper, 1980, № 80. 0051. См. также Моделирование двигателей с использованием ЭВМ. Новое в зарубежном авиадвигателестроении, 1981, № 7 с. 5 - 9.

26. Гельфанд И. М. и др. Метод оврагов в задачах ренгеноструктурного анализа. - М.: Наука, 1966. - 76 с.

27. Программный комплекс ГРАД. Руководство программиста. Входные данные математической модели и диагностические сообщения математической модели. .2069614.37015-01 33 02-3.

28. Программный комплекс ГРАД. Руководство программиста. Аппроксимация и контрольное воспроизведение характеристик регулируемого узла АВСD .2069614.37015-01 33 04-6.

29. Литвинов Ю. А., Боровик В. О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979. - 288 с.

30. Ильичев Я. Г. Термодинамический расчет воздушно-реактивных двигателей. Тр. ЦИАМ, № 677 - 126 с.

31. Магадеев А. Я., Гребенюк Г.П., Гумеров Х.С. О расчете характеристик ГТД при распределенном отборе воздуха от компрессора. В сб. . Некоторые вопросы расчета и эксплуатационного исследования высотно-скоростных характеристик ГТД. Вып. 6, Тр. ЦИАМ № 839 с. 176 - 182.








Date: 2015-05-04; view: 508; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2021 year. (0.067 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию