基于WENO格式的冲压发动机对放气量的响应特性研究

摘要

放气量是高性能冲压发动机的一种推力调节、喘振控制方式,对冲压发动机的控制系统设计、仿真具有重要意义.考虑几何面积变化、燃烧放热、放气量的作用,基于广义一维气体流动控制方程建立冲压发动机的动态数学模型,基于三阶有限差分型WENO格式建立了冲压发动机的动态特性仿真模型.利用仿真模型对放气量阶跃变化时,冲压发动机的响应特性进行了仿真计算,放气量阶跃增加1％时,激波向下游运动,喘振裕度增加,进气道出口压力降低,推力减小,进气道的增益绝对值最小,激波位置的相对变化量最大.激波位置和推力的上升时间和调节时间比较接近.随着放气量变化量的增加,激波和推力的上升时间和调节时间减小.激波的增益随放气量的变化量的增加而减小,推力的增压变化不明显,推力对放气量响应的线性度更好.