Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．９，２０１４ 基于Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ软件的飞机燃油系统 流体仿真平台构建研究 高广拓 （中国商飞上海飞机设计研究院，上海摘２０１２１０） 要：主要基于流体计算软件Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ，研究了燃油系统流体仿真计算平台的构建。研究表明，仿真平台可以满足 燃油系统及其子系统的构建、计算分析、动态模拟、优化设计、系统耦合和系统优化的基础上，实现多用户、协同环境、数 据集成的飞机燃油系统仿真。 关键词：燃油系统，仿真平台，Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ 中图分类：Ｖ２２８ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１４）０９—００４２—０３ 燃油系统对飞机的使用性能和安全有着直接的 影响。燃油系统主要包括存储系统、分配系统、测量 系统、惰化系统等很多复杂的子系统口１。在飞机燃油 系统研发过程中，总体设计的工作量巨大、工作任务 繁杂，产生大量的设计信息和数据。在传统的产品研 发设计数据组织形式以及数据管理方式下，存在数 据使用不便、效率低下、容错性差、检索困难等等问 题。同时，由于额外的无效工作时间和工作的复杂程 度加大有可能最终严重影响到产品研发设计的效率 和质量。因此，如何构建一个行之有效的平台以解决 在飞机燃油系统仿真工作中出现的上述的问题就显 得十分必要。 ｎ０ｗｍａｓｔｅｒ［２】作为成熟的流体系统仿真软件同时 具有与Ｍａｔｌａｂ、Ｈｕｅｎｔ和ＣＡＤ领域等软件的接口，通 过这些接口可以将Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ仿真结果传递给其他 领域的仿真工具，也可以从其他领域的仿真工具得 到Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ需要的数据。 增强对项目全生命周期的质量管理。 （２）多用户环境与有效的团队协同工作 以数据管理工具为基础，根据项目成员的任务 类型定义不同权限的用户，并借助安全可控的数据 共享与管理，最终实现团队的高效协同工作，共同开 展一项复杂的系统仿真工作，从而提高工作效率。 （３）提高代码重复利用率 为已有程序代码定制适用于Ｆｌｏｗｍａｓｔｅｒ的通用 分析模型与用户操作界面，可避免重复工作。 （４）简化设计过程 分析人员可定制专用元件和模型、封装典型子 系统，进而简化设计人员的分析工作，方便其捕捉设 计思想和系统层面的运行规律。 （５）参数化分析 在概念设计阶段开展参数化分析，便于优选合 理的设计方案，从而显著减少后期设计成本并缩短 研发周期。 本文主要基于流体计算软件Ｈｏｗｍａｓｔｅｒ，研究了 关于燃油系统流体仿真计算平台构建方法。 ２燃油系统流体仿真平台构建方法与功能 １ 构建仿真平台考虑因素 ２＿１仿真平台实现的功能 燃油系统流体仿真平台易于扩展，能够非常方 要快速高效的完成复杂的系统仿真，必须有数 便地引入客户的现存知识经验与设计规范等相关信 据的共享以及数据传递支持。燃油系统流体仿真平 息，进而丰富专家系统的知识储备。具备与三维ＣＦＤ 台的构建考虑了以下几个方面： 等软件的接口，并且具备开放而多样的联合仿真接 （１）数据库管理 口开发能力，易于实现软件集成与半实物仿真。强大 集成一个仿真数据管理工具，实时记录计算模 型的输人参数与计算结果。以此为基础，团队的任何 成员在任何时候都可以获知并理解模型设计以及发 生改变的历程，对设计变化历程的追踪能力将大为 的接口能力使得仿真平台在模拟燃油系统时，可以 通过ＣＦＤ计算软件对某个关键部件或者用户比较关 心的部件内部的三维流场及换热情况进行分析，并 且将二者的结果进行实时交互，这样在分析元件内 收稿日期：２０１４—０６—０２ 作者简介：高广拓（１９８０一），男，助理工程师，主要从事民用飞机燃油系统设计研发。 ４２
