src/FDM/YASim/TurbineEngine.cpp

   1 #include "Atmosphere.hpp"
   2
   3 #include "TurbineEngine.hpp"
   4
   5 namespace yasim {
   6
   7 TurbineEngine::TurbineEngine(float power, float omega, float alt,
   8                              float flatRating)
   9 {
  10     _cond_lever = 1.0;
  11
  12     _rho0 = Atmosphere::getStdDensity(0);
  13     _maxTorque = (power/omega) * _rho0 / Atmosphere::getStdDensity(alt);
  14     _flatRating = flatRating;
  15     _bsfc = 8.47e-08; // in kg/s per watt == 0.5 lb/hr per hp
  16     _n2LowIdle = 50;
  17     _n2HighIdle = 70;
  18     _n2Max = 100;
  19
  20     _rho = _rho0;
  21     _omega = 0;
  22     _n2 = _n2Target = _n2Min = _n2LowIdle;
  23     _torque = 0;
  24     _fuelFlow = 0;
  25
  26     _running = true;
  27 }
  28
  29 void TurbineEngine::setOutputFromN2()
  30 {
  31     float frac = (_n2 - _n2Min) / (_n2Max - _n2Min);
  32     _torque = frac * _maxTorque * (_rho / _rho0);
  33     _fuelFlow = _running ? _bsfc * _torque * _omega : 0;
  34 }
  35
  36 void TurbineEngine::stabilize()
  37 {
  38     _fuel = true;
  39     _n2 = _n2Target;
  40     setOutputFromN2();
  41 }
  42
  43 void TurbineEngine::integrate(float dt)
  44 {
  45     // Low-pass the N2 speed to give a realistic spooling time.  See
  46     // the notes in Jet::setSpooling() for details; this corresponds
  47     // to a hard-coded spool time of 2 seconds.
  48     const float DECAY = 1.15;
  49     _n2 = (_n2 + dt * DECAY * _n2Target)/(1 + dt * DECAY);
  50     setOutputFromN2();
  51 }
  52
  53 void TurbineEngine::calc(float pressure, float temp, float omega)
  54 {
  55     _running = _fuel && _cond_lever > 0.001;
  56
  57     _n2Min = _n2LowIdle + (_n2HighIdle - _n2LowIdle) * _cond_lever;
  58     _omega = omega;
  59     _rho = Atmosphere::calcStdDensity(pressure, temp);
  60
  61     float torque = _throttle * _maxTorque * _rho / _rho0;
  62     float power = torque * omega;
  63     if(power > _flatRating)
  64         torque = _flatRating / omega;
  65
  66     float frac = torque / (_maxTorque * (_rho / _rho0));
  67
  68     _n2Target = _running ? _n2Min + (_n2Max - _n2Min) * frac : 0;
  69 }
  70
  71 }; // namespace yasim