專利名稱：用于模擬燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，特別是涉及一種用于模擬包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
至少一些已知的脈沖爆燃系統(tǒng)利用在爆燃室內(nèi)一系列的重復(fù)爆燃作用產(chǎn)生高壓排氣。更具體地說，燃料和空氣混合物在位于爆燃室內(nèi)的多個管子或者其它幾何結(jié)構(gòu)(例如環(huán)形腔)中周期性地爆燃，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，該沖擊波以超聲速穿過未燃的燃料—空氣混合物傳播。強(qiáng)沖擊波通過使得在該強(qiáng)沖擊波之后緊接著該強(qiáng)沖擊波發(fā)生某種燃燒模式，即所謂爆燃，這種狀態(tài)在此處稱為爆燃波或爆燃前端。更具體地說，爆燃波使燃燒氣體的溫度和壓力升高。燃燒產(chǎn)物以升高的壓力和溫度高速排出管子或環(huán)形腔。排出爆燃室的氣體的壓力、溫度和速度，比傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)的高。
至少一些已知的脈沖爆燃系統(tǒng)，作為燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心發(fā)動機(jī)系統(tǒng)使用。其它的已知的脈沖爆燃系統(tǒng)用來為傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)加力。更具體地說，傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)可以包括一核心發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常包括串接的軸流關(guān)系的壓縮機(jī)、燃燒器、高壓渦輪機(jī)和低壓渦輪機(jī)。一些已知的脈沖爆燃系統(tǒng)位于該核心發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的下游，以便通過為排出該核心發(fā)動機(jī)系統(tǒng)和圍繞核心發(fā)動機(jī)的旁路管道的排氣流提供額外能量而增加推力。
已知的用于模擬脈沖爆燃系統(tǒng)性能和設(shè)計(jì)特點(diǎn)的方法，包括確定特定脈沖爆燃系統(tǒng)的時間分步的解決方案。然而，這種方法僅模擬脈沖爆燃系統(tǒng)，而得不到在多個飛行條件下關(guān)于系統(tǒng)中的操作條件的額外的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的模擬方法。該方法包括提供一脈沖爆燃模擬系統(tǒng)，利用該脈沖爆燃模擬系統(tǒng)預(yù)測發(fā)動機(jī)的特性，以及利用該脈沖爆燃模擬系統(tǒng)預(yù)測脈沖爆燃系統(tǒng)的特性。
在本發(fā)明的另一個方面中，提供的模擬系統(tǒng)用于模擬包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。該模擬系統(tǒng)包括一計(jì)算機(jī)和至少一個與計(jì)算機(jī)連接的數(shù)據(jù)庫，該計(jì)算機(jī)包括一處理器。該處理器被編程來預(yù)測脈沖爆燃系統(tǒng)的特性，且利用所預(yù)測的用在發(fā)動機(jī)循環(huán)設(shè)計(jì)和非設(shè)計(jì)性能映射中的脈沖爆燃系統(tǒng)的特性，來預(yù)測燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的特性。


圖1是示例性的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的示意圖；圖2是用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(例如圖1所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī))的示例性的脈沖爆燃系統(tǒng)的示意圖；圖3是用于圖2所示的爆燃系統(tǒng)的且沿線3-3截取的示例性的爆燃器的一部分的斷面圖；圖4是用于模擬包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(例如圖1所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī))的性能和設(shè)計(jì)特性的示例性的模擬系統(tǒng)的示意圖；圖5是用于利用圖4所示的模擬系統(tǒng)模擬包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)如圖1所示燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的性能和設(shè)計(jì)特性的方法的流程示意圖。
圖6是一個可用于執(zhí)行圖4所示的方法的模擬系統(tǒng)的可選實(shí)施例的示范系統(tǒng)方框圖；以及圖7是可以用于圖6所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)的服務(wù)器結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充方框圖。
具體實(shí)施例方式
在此使用的術(shù)語“設(shè)計(jì)特性”可包括用于確定脈沖爆燃系統(tǒng)或燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)方案的任何特點(diǎn)或規(guī)格。例如“設(shè)計(jì)特性”可包括脈沖爆燃系統(tǒng)或燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)內(nèi)的元件的幾何形狀，或者脈沖爆燃系統(tǒng)元件、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)元件、常用的脈沖爆燃系統(tǒng)或常用的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的尺寸、重量或強(qiáng)度。上述例子只是作為例證，而不是對術(shù)語“設(shè)計(jì)特性”的定義和/或意思進(jìn)行任何的限制。在此使用的術(shù)語“性能特性”可包括定義脈沖爆燃系統(tǒng)或燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的性能的任何內(nèi)容。例如，“性能特性”可包括脈沖爆燃系統(tǒng)或燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的推力與重量的比值。上述例子只是作為例證，而不是對術(shù)語“性能特性”的定義和/或意思進(jìn)行任何限制。
在此使用的術(shù)語“計(jì)算機(jī)”可包括任何基于處理器或者基于微處理器的系統(tǒng)，包括利用微控制器、簡化的指令集電路(RISC)、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路和任何能夠執(zhí)行在此描述的功能的其它電路或處理器。上述例子只是作為例證，而不是對術(shù)語“計(jì)算機(jī)”的定義和/或意思進(jìn)行任何的限制。
此外，盡管在此描述的本發(fā)明與脈沖爆燃發(fā)動機(jī)相關(guān)，更準(zhǔn)確的說是與用作燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的脈沖爆燃系統(tǒng)有關(guān)，但應(yīng)該理解，本發(fā)明也可以應(yīng)用到用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的加力器的任何脈沖爆燃系統(tǒng)中。因此，本發(fā)明實(shí)際上不僅限于用做燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的脈沖爆燃系統(tǒng)。
圖1是包括一低壓風(fēng)扇12、一脈沖爆燃發(fā)動機(jī)14和一渦輪機(jī)16的混流式加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)10的示意圖。風(fēng)扇12和渦輪機(jī)16由軸18連接。在一個實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)10是從位于美國俄亥俄州辛辛那提市的通用電氣飛機(jī)發(fā)動機(jī)(GeneralElectric Aircraft Engines)公司得到的F110/129發(fā)動機(jī)。
在工作中，空氣從發(fā)動機(jī)10的入口側(cè)20流過風(fēng)扇12到達(dá)分流器13，該分流器向脈沖爆燃發(fā)動機(jī)14引導(dǎo)一部分氣流，剩余的氣流向旁路通道15流動。流體流過發(fā)動機(jī)14驅(qū)動渦輪機(jī)16，該渦輪機(jī)通過軸18給風(fēng)扇12動力。來自渦輪機(jī)16的氣體在混合器17中與風(fēng)扇旁路通道的空氣混合，在氣體通過噴嘴21排出之前，通過傳統(tǒng)的加力器19或者通過另一種脈沖爆燃加力器20。
圖2是和燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)例如發(fā)動機(jī)10(如圖1所示)一起使用的作為例證的脈沖爆燃系統(tǒng)50的示意圖。圖3是脈沖爆燃器52的一部分且沿線3-3截取的斷面圖。脈沖爆燃系統(tǒng)50包括一脈沖爆燃器52和一點(diǎn)火子系統(tǒng)54。脈沖爆燃器52分別包括環(huán)形的外和內(nèi)殼體56和58以及多個爆燃管60。外和內(nèi)殼體56和58分別關(guān)于脈沖爆燃系統(tǒng)50的縱向中心軸62基本同心布置。更具體地說，外和內(nèi)殼體56和58間隔一徑向距離，從而在它們之間形成爆燃室64。
脈沖爆燃室64包括一入口端66和一出口端68。爆燃管60按給定路線沿軸線62穿過爆燃室64。爆燃管在從鄰近入口端66的上游端72到鄰近排氣室76的下游端74的長度70上延伸。更具體地說，排氣室76在爆燃管60的下游端74和脈沖爆燃室出口端68之間形成。因此，排氣室76也具有一上游端78和一下游端80。
在所述示例性的實(shí)施例中，爆燃管60穿過爆燃室64延伸，這樣多個管子60沿圓周方向圍繞軸線62間隔開。另外，在示例性的實(shí)施例中，每個爆燃管60都基本為圓形的截面形狀。但是，應(yīng)該理解，每個管子60的數(shù)量、幾何形狀、結(jié)構(gòu)、長度和/或直徑，都可根據(jù)系統(tǒng)50的具體應(yīng)用而改變。
點(diǎn)火子系統(tǒng)54與鄰近上游端72的爆燃管60連接。點(diǎn)火子系統(tǒng)54用空氣和燃料填充每個管子60，且周期性地引爆每個管子60內(nèi)的燃料和空氣的混合物，從而在每個管子60和排出室76內(nèi)產(chǎn)生燃燒氣體。更具體地說，點(diǎn)火子系統(tǒng)54用來自燃料源(未示出)的燃料和來自低壓風(fēng)扇12(如圖1所示)的空氣填充每個爆燃管60。將燃料—空氣混合物引爆，在每個管子60內(nèi)產(chǎn)生燃燒氣體，該氣體通過排氣室76向下流，且從爆燃室出口端68排向發(fā)動機(jī)出口22(如圖1所示)。在一個實(shí)施例中，在將混合物輸送到每個爆燃管60之前，空氣和燃料由點(diǎn)火子系統(tǒng)54混合。在作為選擇的另一個實(shí)施例中，空氣和燃料單獨(dú)地輸送到每個爆燃管60且在每個爆燃管60內(nèi)進(jìn)行混合。
點(diǎn)火子系統(tǒng)54不是連續(xù)地引爆管子60內(nèi)的混合物，而是周期循環(huán)地將燃料/空氣混合物引爆，以產(chǎn)生通過燃燒氣體傳播的壓力波或脈動。更具體地說，壓力波有利于提高燃燒氣體的壓力和溫度，這樣，脈動爆燃系統(tǒng)50就產(chǎn)生了推力。壓力波通過管子60向下游和排氣室76傳播。
圖4是用于模擬包括脈動爆燃系統(tǒng)例如發(fā)動機(jī)10(如圖1所示)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的性能和設(shè)計(jì)特性的示例性模擬系統(tǒng)100的示意圖。模擬系統(tǒng)100配置為與穩(wěn)態(tài)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)(未示出)結(jié)合使用。穩(wěn)態(tài)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)是已有技術(shù)。模擬系統(tǒng)100包括至少一個計(jì)算機(jī)102和至少一個數(shù)據(jù)庫104，該計(jì)算機(jī)包括一個處理器。在一個實(shí)施例中，穩(wěn)態(tài)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)嵌入計(jì)算機(jī)102內(nèi)。在作為選擇的實(shí)施例中，穩(wěn)態(tài)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)102分開裝備，且可由計(jì)算機(jī)102以電氣方式接入。數(shù)據(jù)庫104包括多種燃燒氣體的熱力學(xué)特性。在作為選擇的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫104遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)102存儲，并且也可由計(jì)算機(jī)102以電氣方式接入。
計(jì)算機(jī)102包括多個模擬軟件，在此稱為子程序。更具體地說，計(jì)算機(jī)102包括爆燃程序106、爆燃填充時間子程序108、管子尺寸調(diào)節(jié)程序110、噴射器子程序112和風(fēng)扇渦輪機(jī)接口程序114。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)性能子程序116和發(fā)動機(jī)噴嘴接口子程序118也可由計(jì)算機(jī)102訪問。在作為選擇的實(shí)施例中，模擬系統(tǒng)100配置為模擬一個為傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(未示出)加力的脈沖爆燃系統(tǒng)，并且該模擬系統(tǒng)100可以不包括渦輪機(jī)接口子程序114。盡管在此描述了計(jì)算機(jī)102包含子程序106-118，可以理解，子程序106-118可以包含在任意數(shù)量的計(jì)算機(jī)上并在其上執(zhí)行，而且這些子程序可以獨(dú)立地或與一個或多個其它程序106-118結(jié)合使用。
圖5是說明利用模擬系統(tǒng)100(如圖4所示)模擬包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(例如發(fā)動機(jī)10，如圖1所示)的性能和設(shè)計(jì)特性的方法150的流程圖。盡管在此討論的模擬系統(tǒng)100和方法150，具體是參考發(fā)動機(jī)10，尤其是發(fā)動機(jī)10內(nèi)的元件，但是應(yīng)該理解，模擬系統(tǒng)100和方法150用于預(yù)測包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的性能和設(shè)計(jì)特性，并且系統(tǒng)100不限于僅和發(fā)動機(jī)10一起使用。更具體地說，在此所討論和說明的作為參考的發(fā)動機(jī)10，特別是發(fā)動機(jī)10的元件，僅作為包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的操作過程和元件的示例。
開始，從穩(wěn)態(tài)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)(未示出)將飛行條件數(shù)據(jù)從輸入計(jì)算機(jī)102(152)。將來自穩(wěn)態(tài)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)的客戶起飛數(shù)據(jù)，也輸入計(jì)算機(jī)102(154)。在一個實(shí)施例中，飛行條件數(shù)據(jù)包括(但不限于)從多個發(fā)動機(jī)傳感器收集的溫度、壓力和流入低壓風(fēng)扇12(如圖1所示)的外部空氣的流量。在一個實(shí)施例中，飛行條件數(shù)據(jù)包括高度、飛行馬赫數(shù)、與標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度的偏差值和發(fā)動機(jī)動力設(shè)定值。此外，在一個實(shí)施例中，客戶起飛數(shù)據(jù)包括(但不限于)發(fā)動機(jī)10的理想尺寸和重量。額外的客戶起飛數(shù)據(jù)包括(但不限于)用于環(huán)境控制系統(tǒng)的放氣、防結(jié)冰系統(tǒng)和其它的飛行器構(gòu)架系統(tǒng)和/或驅(qū)動構(gòu)架附件所需的馬力提取量。然后，將來自穩(wěn)態(tài)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)從入口輸入計(jì)算機(jī)102(156)。發(fā)動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)包括(但不限于)溫度、壓力和流出低壓風(fēng)扇12(如圖1所示)的空氣流量。在作為選擇的實(shí)施例中，其中用脈沖爆燃系統(tǒng)50(如圖2所示)為傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(未示出)加力，發(fā)動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)還包括壓力、溫度，以及排出傳統(tǒng)核心發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(未示出)并與來自風(fēng)扇的任何旁路空氣混合的燃燒氣體的氣體流量，如果可以應(yīng)用且與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10一起使用的話。
利用發(fā)動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)，爆燃程序106計(jì)算(158)在發(fā)動機(jī)10脈動過程中在爆燃管60和爆燃室64(如圖2和3所示)內(nèi)產(chǎn)生的溫度和壓力從爆燃開始的時刻和位置起所經(jīng)歷的時間和空間變化曲線或演變。。然后，在158計(jì)算出管60和室64內(nèi)每個脈沖的時間長度。更具體地說，利用所計(jì)算的溫度和壓力的變化曲線，爆燃子程序106在160確定脈沖爆燃和管60內(nèi)的壓力回復(fù)到爆燃之前管60內(nèi)存在的壓力之間所經(jīng)歷的時間總量。
利用儲存在數(shù)據(jù)庫104內(nèi)的氣體的熱力特性，爆燃填充時間子程序108在162確定每個脈沖的管60的填充時間。更具體地說，對于每個脈沖而言，子程序108在162計(jì)算在爆燃之前用燃料和空氣填滿管60所需的時間長度，管子尺寸調(diào)節(jié)子程序110在164確定爆燃管60的理想尺寸，解決任一管理上的時間延遲。在一個實(shí)施例中，管子尺寸調(diào)節(jié)子程序110計(jì)算出每個爆燃管60的理想長度。在作為選擇的實(shí)施例中，管子尺寸調(diào)節(jié)子程序110在164計(jì)算出每個爆燃管60的理想直徑。
在示例性的實(shí)施例中，通過風(fēng)扇渦輪機(jī)接口子程序114，處理器102利用計(jì)算出的填充時間、計(jì)算出的管60的尺寸以及計(jì)算出的每個脈沖的時間長度，執(zhí)行與渦輪機(jī)16(如圖1所示)有關(guān)的計(jì)算(166)。利用爆燃脈沖的壓力—時間—空間形狀，以及任一管理的時間延遲，適當(dāng)?shù)淖映绦蛴?jì)算出平均壓力和對應(yīng)的氣體屬性，該壓力和氣體屬性然后當(dāng)作穩(wěn)態(tài)屬性處理，并輸入傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪機(jī)的適當(dāng)?shù)臏u輪機(jī)子程序中。子程序116接收輸入，并且利用內(nèi)部存儲的各種發(fā)動機(jī)參數(shù)之間的關(guān)系，重復(fù)進(jìn)行直到滿足發(fā)動機(jī)的要求。利用發(fā)動機(jī)系統(tǒng)性能子程序116，利用與發(fā)動機(jī)16有關(guān)的計(jì)算，在168對發(fā)動機(jī)10的性能特性進(jìn)行計(jì)算。
在作為選擇的實(shí)施例中，脈沖爆燃系統(tǒng)50用于為傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)加力，與發(fā)動機(jī)出口22(如圖1所示)有關(guān)的計(jì)算，利用發(fā)動機(jī)噴嘴接口子程序并依靠計(jì)算出的填充時間、計(jì)算出的管60的尺寸和所計(jì)算的每個脈沖的時間長度在170確定。然后，發(fā)動機(jī)10的性能特性由發(fā)動機(jī)系統(tǒng)性能子程序116利用有關(guān)發(fā)動機(jī)出口22的計(jì)算，在172計(jì)算出來。
在一個實(shí)施例中，方法150有利于預(yù)測包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)定性能特性和預(yù)定飛行條件數(shù)據(jù)的理想尺寸。在作為選擇的實(shí)施例中，方法150有利于預(yù)測包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)定性能特性和預(yù)定飛行條件的重量。也是在作為選擇的實(shí)施例中，方法150有利于預(yù)測包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)定發(fā)動機(jī)尺寸和重量以及預(yù)定飛行條件的性能特性。在再一個實(shí)施例中，方法150有利于得到實(shí)現(xiàn)循環(huán)設(shè)計(jì)和非設(shè)計(jì)性能映射的關(guān)于多個飛行條件的脈沖爆燃系統(tǒng)內(nèi)的操作條件的數(shù)據(jù)。
圖6是可用于執(zhí)行圖5所示方法的模擬系統(tǒng)200的可選實(shí)施例的示例性的系統(tǒng)方框圖，其便于進(jìn)行包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的有效的和節(jié)省成本的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)200包括服務(wù)器212和多個與服務(wù)器212連接的裝置214。在一個實(shí)施例中，裝置214是包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的計(jì)算機(jī)，并且服務(wù)器212通過因特網(wǎng)可訪問裝置214。在作為選擇的實(shí)施例中，裝置214為用戶設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器。系統(tǒng)210與大容量存儲裝置(未示出)連接。在示例性的實(shí)施例中，服務(wù)器212包括與集中數(shù)據(jù)庫218連接的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器216。
裝置214通過包括例如局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)的網(wǎng)絡(luò)、通過撥號連接、有線調(diào)制解調(diào)器和專用高速ISDN線的很多接口與因特網(wǎng)相互連接?？蛇x地，裝置214可以是任何可與因特網(wǎng)連接的裝置，包括基于網(wǎng)絡(luò)的電話或者其它基于網(wǎng)絡(luò)的可連接設(shè)備。提供與多個設(shè)備有關(guān)的信息的數(shù)據(jù)庫儲存在服務(wù)器212上，并且裝置214上的用戶通過設(shè)備214之一登錄到服務(wù)器212上可訪問服務(wù)器212。
系統(tǒng)210配置為提供各種用戶接口，從而用戶可以從多個設(shè)備監(jiān)測的裝置上訪問操作數(shù)據(jù)。在收到客戶系統(tǒng)214發(fā)出的下載請求時，服務(wù)器212訪問儲存的信息，并且將要求的操作數(shù)據(jù)下載到至少一個客戶系統(tǒng)214上。用戶利用裝備有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的客戶系統(tǒng)214訪問數(shù)據(jù)庫。
圖7是可以和燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)模擬系統(tǒng)210一起使用的服務(wù)器結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充方框圖。系統(tǒng)210包括服務(wù)器子系統(tǒng)212和用戶裝置214。服務(wù)器子系統(tǒng)212包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器216、應(yīng)用程序服務(wù)器224、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器226、傳真服務(wù)器228、目錄服務(wù)器230和郵件服務(wù)器232。磁盤存儲單元234與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器216和目錄服務(wù)器230連接。服務(wù)器216、224、226、228、230和232都與局域網(wǎng)(LAN)236連接。另外，系統(tǒng)管理員工作站238、用戶工作站240和管理程序工作站242都與LAN236連接。另一種方式是，工作站238、240和242都通過因特網(wǎng)與LAN236連接或者通過內(nèi)部網(wǎng)連接起來。
每個工作站238、240和242都是一個帶有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的個人計(jì)算機(jī)。盡管通常在工作站上執(zhí)行的功能被視為在各個工作站238、240和242上執(zhí)行，但這些功能可以在與LAN236連接的多個個人計(jì)算機(jī)之一上執(zhí)行。所說明的工作站238、240和242僅與單獨(dú)功能相關(guān)，僅是為了便于理解可以由能夠接入LAN 236的個體執(zhí)行的不同型式的功能。
在作為選擇的實(shí)施例中，服務(wù)器子系統(tǒng)212配置為通過ISP因特網(wǎng)連接248，以通訊方式與各種各樣的個人或雇員244和用戶246連接。在示例性的實(shí)施例中示出通訊是通過因特網(wǎng)完成的，然而，任何其它廣域網(wǎng)(WAN)形式的通訊都可以應(yīng)用到其它實(shí)施例，即，系統(tǒng)和處理并不局限于通過因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)?？捎镁钟蚓W(wǎng)236取代WAN250和與WAN250一起使用。
在示例性的實(shí)施例中，具有工作站252的企業(yè)實(shí)體的任何授權(quán)個人或雇員全都有可以訪問服務(wù)器子系統(tǒng)212。用戶裝置214之一包括位于遠(yuǎn)處的高級管理者的工作站254。工作站252和254都是具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的個人計(jì)算機(jī)。而且，工作站252和254配置為與服務(wù)器子系統(tǒng)212通訊。再者，傳真服務(wù)器228和位于該企業(yè)實(shí)體以外的雇員和任何遠(yuǎn)方用戶系統(tǒng)(包括用戶系統(tǒng)256)通過電話鏈接通訊。傳真服務(wù)器228也與其它工作站238、240和242通訊。
上述模擬系統(tǒng)便于預(yù)測包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的性能和設(shè)計(jì)特性。更準(zhǔn)確的說，模擬系統(tǒng)預(yù)測用于循環(huán)設(shè)計(jì)和非設(shè)計(jì)性能映射的性能和設(shè)計(jì)特性。結(jié)果，上述模擬系統(tǒng)便于對包括脈沖爆燃系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)進(jìn)行有效的和節(jié)省成本的設(shè)計(jì)。
上面詳細(xì)地描述了模擬系統(tǒng)示例性的實(shí)施例。系統(tǒng)并不局限于在此所描述的特定實(shí)施例，而是每個系統(tǒng)的元件都可以獨(dú)立的使用和與其它在此所述的元件分開使用。每個模擬系統(tǒng)元件還可與多個模擬系統(tǒng)元件結(jié)合使用。
在已描述的本發(fā)明的各種特定實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)識到，本發(fā)明可以在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)結(jié)合變型進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
附元件列表


權(quán)利要求
1.一種用于模擬包括脈沖爆燃系統(tǒng)(50)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)(10)的模擬系統(tǒng)(100)，所說模擬系統(tǒng)包括一計(jì)算機(jī)(102)，包括一處理器；和至少一個與所說計(jì)算機(jī)連接的數(shù)據(jù)庫(104)，所說處理器編程為預(yù)測脈沖爆燃系統(tǒng)的特性(170)；和利用用于發(fā)動機(jī)循環(huán)設(shè)計(jì)和非設(shè)計(jì)特性映射的脈沖爆燃系統(tǒng)的預(yù)測特性，預(yù)測所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的特性(172)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是所說處理器還編程為至少對脈沖爆燃系統(tǒng)(50)的設(shè)計(jì)特性和性能特性之一進(jìn)行預(yù)測(168)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是所說處理器還編程為利用脈沖爆燃系統(tǒng)(50)的預(yù)測特性對發(fā)動機(jī)(10)的設(shè)計(jì)特性進(jìn)行預(yù)測(168)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是所說處理器還編程為利用脈沖爆燃系統(tǒng)(50)的預(yù)測特性對發(fā)動機(jī)(10)的性能特性進(jìn)行預(yù)測(168)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是所說處理器還編程為至少接收飛行條件數(shù)據(jù)、用戶起飛數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)和發(fā)動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是所述脈沖爆燃系統(tǒng)(50)包括至少一個脈沖爆燃管60，所說處理器還編程為利用至少飛行條件數(shù)據(jù)、用戶承購數(shù)據(jù)和發(fā)動機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)之一，對用于至少一個脈沖爆燃管的至少一個溫度和壓力變化曲線進(jìn)行計(jì)算(160)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是所述處理器還編程為利用至少一個溫度和壓力變化曲線，對脈沖爆燃系統(tǒng)(50)內(nèi)的至少一個脈沖的時間長度進(jìn)行計(jì)算(160)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是脈沖爆燃系統(tǒng)(50)包括至少一個脈沖爆燃管(60)，所說處理器還編程為利用所說數(shù)據(jù)庫對脈沖爆燃管填充時間和脈沖爆燃管尺寸之一進(jìn)行計(jì)算(158)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是發(fā)動機(jī)(10)包括至少一個渦輪機(jī)(16)，所說處理器還編程為利用與至少一個渦輪機(jī)有關(guān)的計(jì)算對發(fā)動機(jī)的性能特性進(jìn)行計(jì)算(158)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬系統(tǒng)(100)，其特征是發(fā)動機(jī)(10)包括至少一個出口(21)，所說處理器還編程為利用與至少一個出口有關(guān)的計(jì)算對發(fā)動機(jī)的性能特性進(jìn)行計(jì)算(158)。
全文摘要
一模擬系統(tǒng)100，能模擬包括脈沖爆燃系統(tǒng)50的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10。模擬系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)102，該計(jì)算機(jī)具有一處理器和至少一個與計(jì)算機(jī)連接的數(shù)據(jù)庫104。處理器編程為對脈沖爆燃系統(tǒng)的特性進(jìn)行預(yù)測170，并且利用用于發(fā)動機(jī)循環(huán)設(shè)計(jì)和非計(jì)算特性制圖的脈沖爆燃系統(tǒng)的預(yù)測特性，對燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的特性進(jìn)行預(yù)測172。
文檔編號F02K3/04GK1538341SQ20041000670
公開日2004年10月20日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者F·D·帕森斯, T·M·莫伊尼汗, K·S·文卡塔馬尼, F D 帕森斯, 文卡塔馬尼, 莫伊尼汗 申請人:通用電氣公司