本申請涉及能源與動力，尤其涉及一種支板后燃燒振蕩抑制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在能源與動力領(lǐng)域的諸多應(yīng)用中，化石燃料的燃燒依然是人類主要的動力和能量來源，燃燒振蕩是發(fā)動機(jī)工作過程中，燃燒室或加力燃燒室出現(xiàn)大幅度壓力脈動的不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象，尤其在發(fā)動機(jī)燃燒室的流場流速較低時更容易發(fā)生，而在流速超過聲速的高流速發(fā)動機(jī)中則比較少見。但是，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情況，即使發(fā)動機(jī)中流速超過聲速時也可能發(fā)生燃燒振蕩，且在高流速環(huán)境下的燃燒振蕩更加復(fù)雜，也因此導(dǎo)致了現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)內(nèi)部高流速時運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N支板后燃燒振蕩抑制方法及裝置，用于解決現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)內(nèi)部高流速時運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本申請第一方面提供了一種支板后燃燒振蕩抑制方法，包括：

3、基于設(shè)置在發(fā)動機(jī)內(nèi)的壓力傳感器件，采集所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部流場的壓力數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，結(jié)合流體力學(xué)與熱力學(xué)規(guī)則，量化所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部的燃燒振蕩狀態(tài)；

5、當(dāng)所述發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)不滿足預(yù)設(shè)的燃燒穩(wěn)定條件時，則基于設(shè)置在發(fā)動機(jī)支板后的熱源器件，結(jié)合預(yù)設(shè)的熱源強(qiáng)度配置信息與熱源控制邏輯，控制所述熱源器件發(fā)熱，并監(jiān)測所述發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)變化，直至所述發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)滿足所述燃燒穩(wěn)定條件，其中，所述熱源控制邏輯包含有基于仿真模擬方式獲得的熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

6、優(yōu)選地，所述熱源控制邏輯的建立方式包括：

7、根據(jù)發(fā)動機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)信息，通過流體力學(xué)模擬方式，構(gòu)建所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的流場數(shù)據(jù)；

8、根據(jù)所述內(nèi)部流場數(shù)據(jù)，對所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在燃燒狀態(tài)下的流場進(jìn)行循環(huán)模擬，并在模擬過程中結(jié)合不同的熱源配置信息，通過所述熱源器件在發(fā)動機(jī)支板后施加熱源，以得到多組燃燒模擬結(jié)果；

9、根據(jù)所述燃燒模擬結(jié)果與所述熱源配置信息，確定流場環(huán)境下熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系建立熱源控制邏輯。

10、優(yōu)選地，根據(jù)發(fā)動機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)信息，通過流體力學(xué)模擬方式，構(gòu)建所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的流場數(shù)據(jù)具體包括：

11、根據(jù)發(fā)動機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)信息，通過流體力學(xué)的定常數(shù)值模擬方式，構(gòu)建所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的定常流場數(shù)據(jù)；

12、以所述定常流場數(shù)據(jù)作為初場模型，通過流體力學(xué)的非定常數(shù)值模擬方式，計算預(yù)設(shè)時長的流場模擬數(shù)據(jù)；

13、基于所述流場模擬數(shù)據(jù)構(gòu)建非定常流場數(shù)據(jù)，以所述非定常流場數(shù)據(jù)作為所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的流場數(shù)據(jù)。

14、優(yōu)選地，根據(jù)所述燃燒模擬結(jié)果與所述熱源配置信息，確定流場環(huán)境下熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系具體包括：

15、通過對不同的燃燒模擬結(jié)果進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，確定不同熱源強(qiáng)度對燃燒振蕩狀態(tài)的影響結(jié)果數(shù)據(jù)，以根據(jù)所述影響結(jié)果數(shù)據(jù)確定熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

16、優(yōu)選地，所述熱源器件的設(shè)置位置具體為：支板后且緊靠支板的上側(cè)位置和支板后且緊靠支板的下側(cè)位置。

17、同時，本申請第二方面還提供了一種支板后燃燒振蕩抑制裝置，包括：

18、壓力數(shù)據(jù)采集單元，用于基于設(shè)置在發(fā)動機(jī)內(nèi)的壓力傳感器件，采集所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部流場的壓力數(shù)據(jù)；

19、燃燒振蕩量化單元，用于根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)，結(jié)合流體力學(xué)與熱力學(xué)規(guī)則，量化所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部的燃燒振蕩狀態(tài)；

20、熱源強(qiáng)度調(diào)控單元，用于當(dāng)所述發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)不滿足預(yù)設(shè)的燃燒穩(wěn)定條件時，則基于設(shè)置在發(fā)動機(jī)支板后的熱源器件，結(jié)合預(yù)設(shè)的熱源強(qiáng)度配置信息與熱源控制邏輯，控制所述熱源器件發(fā)熱，并監(jiān)測所述發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)變化，直至所述發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)滿足所述燃燒穩(wěn)定條件，其中，所述熱源控制邏輯包含有基于仿真模擬方式獲得的熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

21、優(yōu)選地，還包括：

22、發(fā)動機(jī)流場構(gòu)建單元，用于根據(jù)發(fā)動機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)信息，通過流體力學(xué)模擬方式，構(gòu)建所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的流場數(shù)據(jù)；

23、燃燒流場模擬單元，用于根據(jù)所述內(nèi)部流場數(shù)據(jù)，對所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在燃燒狀態(tài)下的流場進(jìn)行循環(huán)模擬，并在模擬過程中結(jié)合不同的熱源配置信息，通過所述熱源器件在發(fā)動機(jī)支板后施加熱源，以得到多組燃燒模擬結(jié)果；

24、模擬結(jié)果數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述燃燒模擬結(jié)果與所述熱源配置信息，確定流場環(huán)境下熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系建立熱源控制邏輯。

25、優(yōu)選地，所述發(fā)動機(jī)流場構(gòu)建單元具體用于：

26、根據(jù)發(fā)動機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)信息，通過流體力學(xué)的定常數(shù)值模擬方式，構(gòu)建所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的定常流場數(shù)據(jù)；

27、以所述定常流場數(shù)據(jù)作為初場模型，通過流體力學(xué)的非定常數(shù)值模擬方式，計算預(yù)設(shè)時長的流場模擬數(shù)據(jù)；

28、基于所述流場模擬數(shù)據(jù)構(gòu)建非定常流場數(shù)據(jù)，以所述非定常流場數(shù)據(jù)作為所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的流場數(shù)據(jù)。

29、優(yōu)選地，模擬結(jié)果數(shù)據(jù)處理單元具體用于：

30、通過對不同的燃燒模擬結(jié)果進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，確定不同熱源強(qiáng)度對燃燒振蕩狀態(tài)的影響結(jié)果數(shù)據(jù)，以根據(jù)所述影響結(jié)果數(shù)據(jù)確定熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

31、優(yōu)選地，所述熱源器件的設(shè)置位置具體為：支板后且緊靠支板的上側(cè)位置和支板后且緊靠支板的下側(cè)位置。

32、從以上技術(shù)方案可以看出，本申請具有以下優(yōu)點(diǎn)：

33、本申請的技術(shù)方案提供了一種支板后燃燒振蕩抑制方法，通過設(shè)置在發(fā)動機(jī)內(nèi)的壓力傳感器件，根據(jù)采集的壓力數(shù)據(jù)監(jiān)測發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒振蕩狀態(tài)，當(dāng)發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)不滿足預(yù)設(shè)的燃燒穩(wěn)定條件時，基于包含有基于仿真模擬方式獲得的外加熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系的熱源控制邏輯，調(diào)整熱源的發(fā)熱強(qiáng)度，以通過按照熱源控制邏輯調(diào)整外部熱源發(fā)熱強(qiáng)度方式，以改變?nèi)剂系狞c(diǎn)火延遲時間，改變支板后區(qū)域的燃燒模態(tài)從而達(dá)到自適應(yīng)抑制支板后燃燒振蕩的效果，然后通過監(jiān)測外部熱源調(diào)整后發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)變化，直至發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)減弱到滿足燃燒穩(wěn)定條件為止，保障了發(fā)動機(jī)內(nèi)部在高流速環(huán)境下燃燒運(yùn)作狀態(tài)的穩(wěn)定，從而解決了現(xiàn)有發(fā)動機(jī)內(nèi)部高流速時運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種支板后燃燒振蕩抑制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支板后燃燒振蕩抑制方法，其特征在于，所述熱源控制邏輯的建立方式包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種支板后燃燒振蕩抑制方法，其特征在于，根據(jù)發(fā)動機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)信息，通過流體力學(xué)模擬方式，構(gòu)建所述發(fā)動機(jī)內(nèi)部在未燃燒狀態(tài)下的流場數(shù)據(jù)具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種支板后燃燒振蕩抑制方法，其特征在于，根據(jù)所述燃燒模擬結(jié)果與所述熱源配置信息，確定流場環(huán)境下熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種支板后燃燒振蕩抑制方法，其特征在于，所述熱源器件的設(shè)置位置具體為：支板后且緊靠支板的上側(cè)位置和支板后且緊靠支板的下側(cè)位置。

6.一種支板后燃燒振蕩抑制裝置，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種支板后燃燒振蕩抑制裝置，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種支板后燃燒振蕩抑制裝置，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)流場構(gòu)建單元具體用于：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種支板后燃燒振蕩抑制裝置，其特征在于，模擬結(jié)果數(shù)據(jù)處理單元具體用于：

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種支板后燃燒振蕩抑制裝置，其特征在于，所述熱源器件的設(shè)置位置具體為：支板后且緊靠支板的上側(cè)位置和支板后且緊靠支板的下側(cè)位置。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種支板后燃燒振蕩抑制方法及裝置，本申請的方案通過設(shè)置在發(fā)動機(jī)內(nèi)的壓力傳感器件，根據(jù)采集的壓力數(shù)據(jù)監(jiān)測發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒振蕩狀態(tài)，當(dāng)發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)不滿足預(yù)設(shè)的燃燒穩(wěn)定條件時，基于包含有基于仿真模擬方式獲得的外加熱源強(qiáng)度與燃燒振蕩狀態(tài)的關(guān)聯(lián)關(guān)系的熱源控制邏輯，調(diào)整熱源的發(fā)熱強(qiáng)度，以通過按照熱源控制邏輯調(diào)整外部熱源發(fā)熱強(qiáng)度方式，以改變?nèi)剂系狞c(diǎn)火延遲時間，改變支板后區(qū)域的燃燒模態(tài)從而達(dá)到自適應(yīng)抑制支板后燃燒振蕩的效果，直至發(fā)動機(jī)的燃燒振蕩狀態(tài)減弱到滿足燃燒穩(wěn)定條件為止，保障了發(fā)動機(jī)內(nèi)部在高流速環(huán)境下燃燒運(yùn)作狀態(tài)的穩(wěn)定，從而解決了現(xiàn)有發(fā)動機(jī)內(nèi)部高流速時運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳錢,邰正琪,牛曉飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山大學(xué)·深圳
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30