CN116088593B - 低温风洞液氮喷射排架流量控制方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于风洞温度控制领域，公开了低温风洞液氮喷射排架流量控制方法、装置及存储介质。本申请实施方式的方法包含编制三类喷嘴索引表、计算三类喷嘴初始目标开启量、优化三类喷嘴目标开启量、确定要动作的喷嘴、对要动作的喷嘴开启或关闭、根据上游流量反馈微调喷嘴启闭状态六个步骤。该方法以目标喷射质量流量和当前喷射压力为输入，根据液氮喷射排架当前的喷嘴启闭状态，在固有限定条件下找到最优的喷嘴启闭组合，使得喷入风洞内的液氮质量流量与目标喷射质量流量一致，有效降低液氮喷射过程中的风洞内的温度波动；同时可以提高风洞内气流的温度均匀性；并显著提高喷射排架上喷嘴的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及风洞温度控制领域，特别涉及低温风洞液氮喷射排架流量控制方法、装置及存储介质。
背景技术
低温高雷诺数风洞是进行大型飞机、先进战机和往返大气层航天飞行器研制过程中开展边界层分离、旋涡流动、激波/边界层干扰、激波/旋涡干扰等复杂粘性流场性能研究必不可少的设备，能够满足以大型客机为代表的先进航空航天飞行器自主研发对飞行雷诺数地面试验模拟能力的需求。当前，常规风洞的雷诺数模拟能力存在着显著的不足，低温高雷诺数风洞可以通过降低试验总温的方式来大幅提高风洞对高雷诺数的试验模拟能力，具体方法是通过液氮喷射排架向风洞回路喷射液氮，液氮汽化过程中会吸收大量热量进而降低风洞内试验环境温度。低温风洞的液氮喷射排架有大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴3种类型的喷嘴。液氮喷射过程中，主要通过调整液氮喷射排架上3种类型的喷嘴的启闭状态实现对喷入低温风洞的液氮流量进行控制。
温度是低温风洞中最难以控制的一种流场参数。液氮喷射排架作为低温风洞温度控制的主要执行机构，其流量控制的好坏直接影响到低温风洞试验温度的控制性能，最终影响到吹风试验数据的质量高低。国外大型低温风洞NTF也采用喷射排架向洞内喷入液氮，但是喷射排架上的喷嘴类型和喷嘴数量较少，这些喷嘴的流量也没有区分度，其流量控制的复杂度和难度均远远小于由3种类型喷嘴组成的液氮喷射排架。目前，公开的文献和专利中，尚无对此种液氮喷射排架流量控制方法的描述。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明第一方面实施例提出低温风洞液氮喷射排架流量控制方法，该喷射排架包含大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴三类喷嘴，包含：
编制三类喷嘴索引表，所述喷嘴索引表中包含喷嘴类型和喷嘴编号；
计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量；
根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量，得到三类喷嘴优化后的目标开启数量；
根据三类喷嘴索引表和三类喷嘴优化后的目标开启数量确定喷射排架上需要进行动作的喷嘴；
根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭；以及
以喷射排架上游实际流量作为反馈对当前喷嘴启闭状态进行微调。
根据上述技术手段，本申请实施例解决了包含3类喷嘴的液氮喷射排架的流量控制问题，设计了一种喷嘴启闭控制策略，能够实现在喷前压力不变时，通过调整3类喷嘴的启闭状态实现对喷射排架液氮喷出流量的精确控制。基于本发明提出的方法，低温风洞能够通过控制液氮喷入实现对洞内总温的精确闭环控制，进而开展地面高雷诺数模拟试验。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述喷嘴编号的编号方法为：对每个喷嘴按预设编号范围进行编号，每个喷嘴的号码各不相同；与喷射排架圆心距离越短的喷嘴，编号越小；距离相同时，将喷嘴与喷射排架圆心连成线段，该线段与喷射排架的竖轴上半轴所构成的夹角越小，其编号越小。
根据上述技术手段，本申请实施例给出了优选的喷嘴编号方法，通过对喷嘴有序编号为后续喷嘴开启数量的确定、优化、控制等提供了基础保障。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量的方法包含：
计算三类喷嘴在当前喷射压力下的质量流量系数；
确定当前时刻可以进行启闭动作的喷嘴、下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限；以及
根据质量流量系数和三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限，计算达到目标喷射质量流量时喷射排架上三类喷嘴需处于开启状态的数量。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述确定当前时刻可以进行启闭动作的喷嘴的方法包含：
根据三类喷嘴上一次启闭动作时间，得到所有喷嘴当前启闭状态的维持时间；以及
根据所述维持时间按照预设条件筛选出三类喷嘴中可发生启闭状态改变的喷嘴；
所述下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限的确定方法包含：
计算三类喷嘴中当前处于开启状态且不能发生启闭状态改变的喷嘴数量，该数量作为下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量下限；
计算三类喷嘴中当前处于开启状态的喷嘴数量和当前处于关闭状态但能够发生启闭状态改变的喷嘴数量，两种数量相加作为下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上限。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述预设条件为喷嘴不能频繁启闭；即只有处于开启状态足够长的喷嘴允许进行关闭动作；只有处于关闭状态足够长的喷嘴允许开启动作。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述根据质量流量系数和三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限，计算达到目标喷射质量流量时喷射排架上三类喷嘴需处于开启状态的数量的方法，需要求解如下带约束的优化问题：
其中，
为整数是待求解的达到目标喷射质量流量时三类喷嘴需处于开启状态的数量，/>
分别代表三类喷嘴的质量流量系数，/>
是目标喷射质量流量，
分别是三类喷嘴处于开启状态的数量下限，/>
分别是三类喷嘴处于开启状态的数量上限。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量的方法包含：
若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的大流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，则关闭一个大流量喷嘴，打开相应数目的中流量喷嘴，并重复此步骤；
若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的小流量喷嘴，则关闭一个中流量喷嘴，打开相应数目的小流量喷嘴，并重复此步骤。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭的方法包含：
根据每个喷嘴的动作时间特性，统计需要进行开启动作的喷嘴的开启时间和需要进行关闭动作的喷嘴的关闭时间作为其动作时间；
以从当前时刻开始动作时间最长的喷嘴完成动作的时刻作为截止时刻，反推所有需要动作的喷嘴的动作执行起始时刻；
在所述动作执行起始时刻对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭。
本发明第二方面实施例提出低温风洞液氮喷射排架流量控制装置，该喷射排架包含大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴三类喷嘴，包含：
编制模块，用于编制三类喷嘴索引表，所述喷嘴索引表中包含喷嘴类型和喷嘴编号；
计算模块，用于计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量；
优化模块，用于根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量，得到三类喷嘴优化后的目标开启数量；
确定模块，用于根据三类喷嘴索引表和三类喷嘴优化后的目标开启数量确定喷射排架上需要进行动作的喷嘴；
控制模块，用于根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭；以及
调整模块，用于以喷射排架上游实际流量作为反馈对当前喷嘴启闭状态进行微调。
本发明第三方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法。
本申请实施方式具有以下效果：
本申请实施方式以目标喷射质量流量和当前喷射压力为输入，根据液氮喷射排架当前的喷嘴启闭状态，在固有限定条件下找到最优的喷嘴启闭组合，使得喷入风洞内的液氮质量流量与目标喷射质量流量一致。能够对喷入低温风洞的液氮喷射质量流量进行精确控制，进而可以对低温风洞洞内温度进行闭环控制；并可以避免喷射排架上喷嘴自身动作特性对流量控制的影响，有效降低液氮喷射过程中风洞内的温度波动；同时可以提高风洞内气流的温度均匀性；并显著提高喷射排架上喷嘴的使用寿命。
本申请实施方式的控制方法能够对不同流量、多个数量喷嘴进行有效控制，实现了对液氮喷射排架流量的精确控制。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一个实施例的液氮喷射排架结构示意图；
图2为本发明一个实施例的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法流程图；
图3为本发明一个实施例的低温风洞液氮喷射排架流量控制装置结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法、***及存储介质。
本申请实施例的第一方面，提供低温风洞液氮喷射排架流量控制方法，该喷射排架包含大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴三类喷嘴。
示例性的，图1为低温风洞的液氮喷射排架示意图，共安装大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴三类喷嘴，通过不同形状表示不同类型的喷嘴，图中三角形“
”代表小流量喷嘴，圆形“/>
”代表大流量喷嘴，正方形“/>
”代表中流量喷嘴。不同类型喷嘴其口径不一样，使得同样压差下它们向洞内喷入液氮的质量流量也有所差异。图1中共有220个喷嘴，喷嘴均匀分布在液氮喷射排架上的10个同心圆上，它们的中心均为整个液氮喷射排架表面的几何中心，每一个圆周上都安装有不同类型的喷嘴，其中内径越大的圆上安装的喷嘴数量更多。220个喷嘴对称分布在排架上，每一个喷嘴都能在所在圆周上找到与圆心中心对称的喷嘴，与液氮喷射排架竖轴轴对称的喷嘴，与液氮喷射排架横轴轴对称的喷嘴。液氮喷射过程中，主要通过调整液氮喷射排架上220个喷嘴的启闭状态实现对喷入低温风洞的液氮流量进行控制。/>
如图2所示，低温风洞液氮喷射排架流量控制方法包含以下步骤：
在S201中，编制三类喷嘴索引表，所述喷嘴索引表中包含喷嘴类型和喷嘴编号。
具体来说，是对所述喷射排架上所有的喷嘴进行描述，描述内容至少包括喷嘴类型和喷嘴编号，这些描述内容构成了三类喷嘴索引表。
在一个优选实施方式中，对于喷嘴编号的具体方法并无具体限定，只要能够准确区分喷嘴的类型和位置即可。编号的号码可以在预设范围内有规律的顺次编号，例如可以为1、2、3、4、5等，也可以为10、11、 12、13、14、15等。编号的规则也可以根据实际情况进行调整。
在一个优选实施方式中，所述喷嘴编号的编号方法为：对每个喷嘴按预设编号范围进行编号，每个喷嘴的号码各不相同；与喷射排架圆心距离越短的喷嘴，编号越小；距离相同时，将喷嘴与喷射排架圆心连成线段，该线段与喷射排架的竖轴上半轴所构成的夹角越小，其编号越小。
示例性的，对图1的喷嘴进行编号，从1到220对液氮喷射排架上的220个喷嘴进行编号，与喷射排架圆心距离越短的喷嘴，其编号越小；距离相同时，将喷嘴与喷射排架圆心连成线段，该线段与喷射排架的竖轴上半轴所构成的夹角越小，其编号越小。
在一个优选实施方式中，为了使三类索引表中喷嘴信息更加详细、全面，该索引表可以通过五元组对每一个喷嘴进行描述，所述五元组包括本喷嘴类型、本喷嘴编号、本喷嘴关于喷射排架圆心中心对称的喷嘴编号、本喷嘴关于喷射排架竖轴轴对称的喷嘴编号、喷嘴关于喷射排架水平轴轴对称的喷嘴编号，所有喷嘴对应的五元组构成液氮喷射排架的喷嘴索引表。
在S202中，计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量。
在一个优选实施方式中，计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量的方法包含：
计算三类喷嘴在当前喷射压力下的质量流量系数；确定当前时刻可以进行启闭动作的喷嘴、下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限；以及根据质量流量系数和三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限，计算达到目标喷射质量流量时喷射排架上三类喷嘴需处于开启状态的数量。
在一个优选实施方式中，所述确定当前时刻可以进行启闭动作的喷嘴的方法包含：根据三类喷嘴上一次启闭动作时间，得到所有喷嘴当前启闭状态的维持时间；以及根据所述维持时间按照预设条件筛选出三类喷嘴中可发生启闭状态改变的喷嘴。
在一个具体实施方式中，根据三类喷嘴上一次启闭动作时间，得到所有喷嘴当前启闭状态的维持时间的具体方法为：对于处于开启状态的喷嘴，计算其处于开启状态的时长，对于处于关闭状态的喷嘴，计算其处于关闭状态的时长。
在一个具体实施方式中， 所述下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限的确定方法包含：根据喷嘴不能频繁启闭的限定条件，即只有处于开启状态足够长的喷嘴允许进行关闭动作，只有处于关闭状态足够长的喷嘴允许开启动作的原则筛选出三类喷嘴中可以发生启闭状态改变的喷嘴；示例性的，限定5s内不能重复开关同一个喷嘴，若检测到某喷嘴3s前打开的，则当前时刻便不能对该喷嘴进行关闭。
计算三类喷嘴中当前处于开启状态且不能发生启闭状态改变的喷嘴数量，该数量作为下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量下限；计算三类喷嘴中当前处于开启状态的喷嘴数量和当前处于关闭状态但能够发生启闭状态改变的喷嘴数量，两种数量相加作为下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上限。
在一个具体实施方式中，根据质量流量系数和三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限，计算达到目标喷射质量流量时喷射排架上三类喷嘴需处于开启状态的数量的方法，需要求解如下带约束的优化问题：
其中，
为整数，是待求解的达到目标喷射质量流量时三类喷嘴需处于开启状态的数量，/>
分别代表三类喷嘴的质量流量系数，/>
是目标喷射质量流量，
分别是三类喷嘴处于开启状态的数量下限，/>
分别是三类喷嘴处于开启状态的数量上限。
在S203中，根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量，得到三类喷嘴优化后的目标开启数量。
在一些优选实施方式中，所述根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量的方法包含：
若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的大流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，则关闭一个大流量喷嘴，打开相应数目的中流量喷嘴，反复按此执行直到不满足前提条件，得到大流量喷嘴优化后的目标开启数量。
若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的小流量喷嘴，则关闭一个中流量喷嘴，打开相应数目的小流量喷嘴，反复按此执行直到不满足前提条件，得到中流量和小流量喷嘴优化后的目标开启数量。
在S204中，根据三类喷嘴索引表和三类喷嘴优化后的目标开启数量确定喷射排架上需要进行动作的喷嘴。
在一些具体实施方式中，对于三类喷嘴，若该类喷嘴目标开启数量大于当前处于开启状态的喷嘴数量，则将已处于开启状态的该类喷嘴的目标启闭状态设置为开启，剩余的该类其他喷嘴的目标启闭状态设置为关闭；若该类喷嘴目标开启数量小于当前处于开启状态的喷嘴数量，则将已处于关闭状态的该类喷嘴的目标启闭状态设置为关闭，剩余的该类其他喷嘴的目标启闭状态设置为开启，按照编号递增的顺序进行筛选。
从喷嘴索引表中找到每个喷嘴的本喷嘴编号，本喷嘴关于喷射排架圆心中心对称的喷嘴编号，本喷嘴关于喷射排架竖轴轴对称的喷嘴编号，本喷嘴关于喷射排架水平轴轴对称的喷嘴编号，构成四元对称喷嘴组，并统计每一个四元对称喷嘴组的喷嘴开启数量。
当本类喷嘴目标开启数量大于目标启闭状态为开启的喷嘴数量时，筛选出喷嘴开启数量为小于4的四元对称喷嘴组，按照开启数量从大到小依次处理这些四元对称喷嘴组，对于每一个四元对称喷嘴组，按照喷嘴编号由小到大依次将其中满足打开条件的喷嘴的目标启闭状态设置为开启。
当本类喷嘴目标开启数量小于目标启闭状态为开启的喷嘴数量时，筛选出喷嘴开启数量为大于0的四元对称喷嘴组，按照开启数量从小到大依次处理这些四元对称喷嘴组，对于每一个四元对称喷嘴组，按照喷嘴编号由小大到小依次将其中满足关闭条件的喷嘴的目标启闭状态设置为关闭。
比对每一个喷嘴的当前启闭状态和目标启闭状态，两种状态不一致的喷嘴即为需要进行动作的喷嘴。
在S205中，根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭。
在一些优选实施方式中， 根据每个喷嘴的动作时间特性，统计需要进行开启动作的喷嘴的开启时间和需要进行关闭动作的喷嘴的关闭时间作为其动作时间；以从当前时刻开始动作时间最长的喷嘴完成动作的时刻作为截止时刻，反推所有需要动作的喷嘴的动作执行起始时刻；在所述动作执行起始时刻对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭。
在S206中，以喷射排架上游实际流量作为反馈对当前喷嘴启闭状态进行微调。
此步骤微调的目的是使实际喷入风洞内的流量尽可能接近目标喷射流量。
在一个具体实施方式中，读取喷射排架上游流量计读数，根据其与目标喷射质量流量的差值计算弥补差值所需开启或关闭的小流量喷嘴个数；当需要打开少量小流量喷嘴时，筛选出喷嘴开启数量为小于4的小流量四元对称喷嘴组，按照开启数量从大到小依次处理这些四元对称喷嘴组，对于每一个四元对称喷嘴组，按照喷嘴编号由小到大依次将其中满足打开条件的小流量喷嘴的目标启闭状态设置为开启；当需要关闭少量小流量喷嘴时，筛选出喷嘴开启数量为大于0的小流量四元对称喷嘴组，按照开启数量从小到大依次处理这些四元对称喷嘴组，对于每一个四元对称喷嘴组，按照喷嘴编号由大到小依次将其中满足关闭条件的小流量喷嘴的目标启闭状态设置为关闭；筛选出当前启闭状态和目标启闭状态不一致的小流量喷嘴，同时执行对应的目标动作。
综上，本申请实施方式的方法包含编制三类喷嘴索引表、计算三类喷嘴初始目标开启量、优化三类喷嘴目标开启量、确定要动作的喷嘴、对要动作的喷嘴开启或关闭、根据上游流量反馈微调喷嘴启闭状态六个步骤。该方法以目标喷射质量流量和当前喷射压力为输入，根据液氮喷射排架当前的喷嘴启闭状态，在固有限定条件下找到最优的喷嘴启闭组合，使得喷入风洞内的液氮质量流量与目标喷射质量流量一致。同时，本申请的方法还能够确保，即使在大量喷嘴进行启闭动作时，喷入风洞的液氮质量流量也不会因为喷嘴本身的动作特性而发生过大的波动，满足低温风洞通过喷入液氮质量进行温度控制的要求。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的低温风洞液氮喷射排架流量控制***。
图3为本发明一个实施例的低温风洞液氮喷射排架流量控制装置结构示意图。
如图3所示，该低温风洞液氮喷射排架流量控制装置30包括：编制模块301、计算模块302、优化模块303、确定模块304、控制模块305和调整模块306，该喷射排架包含大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴三类喷嘴。
其中，编制模块301，用于编制三类喷嘴索引表，所述喷嘴索引表中包含喷嘴类型和喷嘴编号；
计算模块302，用于计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量；
优化模块303，用于根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量，得到三类喷嘴优化后的目标开启数量；
确定模块304，用于根据三类喷嘴索引表和三类喷嘴优化后的目标开启数量确定喷射排架上需要进行动作的喷嘴；
控制模块305，用于根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭；以及
调整模块306，用于以喷射排架上游实际流量作为反馈对当前喷嘴启闭状态进行微调。
需要说明的是，在上述实施例中，各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本申请实施例的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法。
所述低温风洞液氮喷射排架流量控制装置/终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。
其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.低温风洞液氮喷射排架流量控制方法，其特征在于，该喷射排架包含大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴三类喷嘴，包含：
编制三类喷嘴索引表，所述喷嘴索引表中包含喷嘴类型和喷嘴编号；
计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量；
根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量，得到三类喷嘴优化后的目标开启数量；
根据三类喷嘴索引表和三类喷嘴优化后的目标开启数量确定喷射排架上需要进行动作的喷嘴；
根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭；以及
以喷射排架上游实际流量作为反馈对当前喷嘴启闭状态进行微调；
其中，所述计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量的方法包含：
计算三类喷嘴在当前喷射压力下的质量流量系数；
确定当前时刻可以进行启闭动作的喷嘴、下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限；以及
根据质量流量系数和三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限，计算达到目标喷射质量流量时喷射排架上三类喷嘴需处于开启状态的数量；
所述根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量的方法包含：
若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的大流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，则关闭一个大流量喷嘴，打开相应数目的中流量喷嘴，并重复此步骤；
若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的小流量喷嘴，则关闭一个中流量喷嘴，打开相应数目的小流量喷嘴，并重复此步骤；
所述根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭的方法包含：
根据每个喷嘴的动作时间特性，统计需要进行开启动作的喷嘴的开启时间和需要进行关闭动作的喷嘴的关闭时间作为其动作时间；
以从当前时刻开始动作时间最长的喷嘴完成动作的时刻作为截止时刻，反推所有需要动作的喷嘴的动作执行起始时刻；
在所述动作执行起始时刻对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭。
2.如权利要求1所述的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法，其特征在于，所述喷嘴编号的编号方法为：对每个喷嘴按预设编号范围进行编号，每个喷嘴的号码各不相同；与喷射排架圆心距离越短的喷嘴，编号越小；距离相同时，将喷嘴与喷射排架圆心连成线段，该线段与喷射排架的竖轴上半轴所构成的夹角越小，其编号越小。
3.如权利要求1所述的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法，其特征在于，所述确定当前时刻可以进行启闭动作的喷嘴的方法包含：
根据三类喷嘴上一次启闭动作时间，得到所有喷嘴当前启闭状态的维持时间；以及
根据所述维持时间按照预设条件筛选出三类喷嘴中可发生启闭状态改变的喷嘴；
所述下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限的确定方法包含：
计算三类喷嘴中当前处于开启状态且不能发生启闭状态改变的喷嘴数量，该数量作为下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量下限；
计算三类喷嘴中当前处于开启状态的喷嘴数量和当前处于关闭状态但能够发生启闭状态改变的喷嘴数量，两种数量相加作为下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上限。
4.如权利要求3所述的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法，其特征在于，所述预设条件为喷嘴不能频繁启闭；即只有处于开启状态足够长的喷嘴允许进行关闭动作，只有处于关闭状态足够长的喷嘴允许开启动作。
5.如权利要求1所述的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法，其特征在于，所述根据质量流量系数和三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限，计算达到目标喷射质量流量时喷射排架上三类喷嘴需处于开启状态的数量的方法，需要求解如下带约束的优化问题：
其中，
为整数，是待求解的达到目标喷射质量流量时三类喷嘴需处于开启状态的数量，/>
分别代表三类喷嘴的质量流量系数，/>
是目标喷射质量流量，
分别是三类喷嘴处于开启状态的数量下限，/>
分别是三类喷嘴处于开启状态的数量上限。
6.低温风洞液氮喷射排架流量控制装置，其特征在于，该喷射排架包含大流量喷嘴、中流量喷嘴、小流量喷嘴三类喷嘴，包含：
编制模块，用于编制三类喷嘴索引表，所述喷嘴索引表中包含喷嘴类型和喷嘴编号；
计算模块，用于计算限定条件下喷射排架达到目标喷射质量流量时三类喷嘴的初始目标开启数量；
优化模块，用于根据空间均匀性要求优化三类喷嘴的初始目标开启数量，得到三类喷嘴优化后的目标开启数量；
确定模块，用于根据三类喷嘴索引表和三类喷嘴优化后的目标开启数量确定喷射排架上需要进行动作的喷嘴；
控制模块，用于根据每个喷嘴的动作时间特性在正确的时间对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭；以及
调整模块，用于以喷射排架上游实际流量作为反馈对当前喷嘴启闭状态进行微调；
其中，所述计算模块还用于计算三类喷嘴在当前喷射压力下的质量流量系数；确定当前时刻可以进行启闭动作的喷嘴、下一时刻三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限；以及根据质量流量系数和三类喷嘴能够处于开启状态的数量的上下限，计算达到目标喷射质量流量时喷射排架上三类喷嘴需处于开启状态的数量；
所述优化模块还用于若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的大流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，则关闭一个大流量喷嘴，打开相应数目的中流量喷嘴，并重复此步骤；若存在当前处于开启状态但能发生启闭状态改变的中流量喷嘴，且存在足够多的当前处于关闭状态但能发生启闭状态改变的小流量喷嘴，则关闭一个中流量喷嘴，打开相应数目的小流量喷嘴，并重复此步骤；
所述控制模块还用于根据每个喷嘴的动作时间特性，统计需要进行开启动作的喷嘴的开启时间和需要进行关闭动作的喷嘴的关闭时间作为其动作时间；以从当前时刻开始动作时间最长的喷嘴完成动作的时刻作为截止时刻，反推所有需要动作的喷嘴的动作执行起始时刻；
在所述动作执行起始时刻对需要进行动作的喷嘴进行开启或关闭。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的低温风洞液氮喷射排架流量控制方法。
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