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作者：杨鑫;谢鹏福;董学智;何皑;谭春青;
单位：清华大学航空发动机研究院;
摘要：为了解决现有航空发动机系统仿真耦合方法无法自适应调整迭代参数和耦合关系，进而导致求解效率低下和稳定性不足的问题，提出了一种结合决策树算法的“动态事件驱动的联合仿真”方法。该方法将整机耦合关系和主求解器从主模型中分离，并通过动态事件监测模块实现对迭代参数、耦合关系和收敛条件等仿真策略的自适应调整，以平衡求解精度和效率，从而实现对动态事件的高效自适应仿真。本研究以双轴涡扇发动机为研究对象，基于三种耦合方法建立了包含总体性能及不同子系统的六种系统级模型，以及三维CFD喷管模型的多学科多保真度仿真架构。通过分别使用模型交换以及联合仿真两种耦合方法测试14 s的瞬态加减速工况测试，并在100%油门状态下转换高保真度喷管模型，以分析不同收敛条件对计算效率和精度的敏感性。结果表明，使用该方法获得的求解精度和效率与PROOSIS软件相当（分别为18 s和35 s），且效率高于Simulink软件71%（分别为62 s和120 s）。适当降低0D模型收敛条件(从10~(-6)至10~(-4))而提升3D模型收敛条件（从3 000步至6 000步）可以有效平衡计算精度和求解效率。
关键词：航空发动机;;多保真度仿真;;总体性能;;联合仿真;;模型集成;;缩放策略
基金资助：National Science and Technology Major Project of China (Y2022-V-0002-0028)~~
