Um das Echtzeit-Leistungsproblem des null-dimensionalen Düsmodells für Gasturbinenmotoren zu bewältigen, wird eine nicht-iterative Berechnungsmethode vorgeschlagen, die das Strömungsregime (subkritisch vs. blockiert) über die charakteristische Mach-Zahl und den charakteristischen Durchflussfaktor bestimmt. Diese Methode beseitigt iterative Lösungsverfahren, wodurch die Rechenzeit verkürzt wird, und löst das Problem der diskontinuierlichen Berechnung der massenmäßigen Durchflussrate im Übergangsströmungsregime von subkritisch zu blockiert in traditionellen Düsmodellen. Die Methode wird angewendet, um ein komponentenbasiertes Turbofan-Engine-Modell zu verbessern und wird durch numerische Simulation validiert. Die Simulations Ergebnisse zeigen, dass im Vergleich zu traditionellen Düsmodellen, die zwei und acht Iterationen erfordern, das nicht-iterative Düsmodell die Rechenzeit um 69,7 % bzw. 85,71 % reduziert. Das Turbofan-Motor-Modell, das das nicht-iterative Düsmodell integriert, erzielt eine Reduzierung der maximalen Berechnungszeit pro Schritt um 24,58 % und eine Reduzierung der durchschnittlichen Berechnungszeit pro Schritt um 13,7 % im Vergleich zum traditionellen Modell, während eine vergleichbare Simulationsgenauigkeit erhalten bleibt. Die vorgeschlagene Methode verbessert die Echtzeitsimulationsleistung des komponentenbasierten Turbofan-Engine-Modells erheblich und kann leicht auf andere komponentenbasierte Modelle ausgeweitet werden - unabhängig davon, ob sie auf iterativen Lösungsverfahren oder auf volumenbasierten Modellierungsansätzen basieren.
Yan et al. (Wed,) haben diese Frage untersucht.