加力燃油计量装置的AMESim仿真研究

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1、第40卷第5期航空发动机V01．40No．52014年10月AeroengineOct．2014加力燃油计量装置的AMESim仿真研究王彬，赵皓岑，叶志锋(南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室，南京210016)摘要：为获得加力燃油系统数字化仿真与性能验证平台，采用功能划分的方法分析了典型计量装置的功能模块，确定了伺服阀一随动活塞、计量活门一等压差活门是决定计量装置动态特性的主要组成部分，对其进行了数学建模。鉴于获得的数学模型描述系统特性时缺乏相关元件特性参数的设计依据，建立了由计量活门、等压差活门、电液伺服单元等组成计量装置的AMESim模型，计算主要结构参数后仿真分

2、析了其稳态和动态特性。结果表明：基于控制系统构成的加力燃油计量装置功能划分与数学建模可为仿真研究与参数设计提供指导，AMESim可用于动态过程仿真与性能预测。关键词：加力燃油系统；计量装置；等压差活门；动态特性；参数设计；控制中图分类号：V228．1+2文献标识码：Adoi：10．134778．cnki．aeroengine．2014．05．012AMESimSimulationofAfterburningMeteringUnitforFuelSystemWANGBin，ZHAOHao—cen，YEZhi—feng(NanjingUniversityofAeronaudcsandAstron

3、audcs，ConegeofEnergyandPowerEngineering，JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystem，Nanjing210016，China)Abstract：Tobuildthesoftwareplatformfordigitalsimulationandperformanceverificationoftheaeroengineafterbumingfuelsystem，functionalmodulesofthetypicalmeteringunitwereanalyzedwiththemethodoffu

4、nctionaldivision．Bothservovalve-followingpistonandmeteringvalve-constantpressuredifferencevalvewerechiefcomponentsdeterminingthedynamiccharacteristicsofthemeteringunitinaemengine，andthesetwocomponentsweremodelledmathematically．Inviewofinsufficientdesignevidencesforthecharacteristicparametersofrelat

5、edcomponents，themeteringunitcomposedmainlyofmeteringvalve，constantpressuredifferencevalveandelectrohydraulicservounitwasmodelledinAMESimplatform。Aftercalculatedsomekeystructuralparameters,thesteadyanddynamiccharacteristicsweresimulatedandanalyzed．Theresultsshowthat，basedonthesystemcomposition，funct

6、ionaldivisionandmathematicalmodellingofafterburningfuelmeteringunitcanprovideguidanceforsimulationstudyandparameterdesignwhileAMESimcanbeusedfordynamicprocessandperformanceprediction．Keywords：afierburningfuelsystem；meteringunit；constantpressuredifferencevalve；dynamiccharacteristics；parameterdesign0

7、引言随着发动机性能的不断提高和现代控制技术的发展，FADEC已成为国外第4代战斗机发动机的标准控制技术旧1。新一代航空发动机的主要发展趋势是控制系统采用不带液压机械备份的双通道FADECl31，燃油系统则采用新型燃油泵系统陋l。液压执行机构因其自身的功能特点，目前仍是航空发动机中不可缺少的部分p7I。无论是传统的液压机械还是数控方式，燃油泵、油门、计量活门主油路仍是主燃油系统和加力燃油系统的必要执行系统或元件