一种飞机发动机总体性能评估方法技术

本申请属于飞机发动机总体性能评估技术领域，具体涉及一种飞机发动机总体性能评估方法，包括：计算风阻功耗：P

【技术实现步骤摘要】
一种飞机发动机总体性能评估方法


[0001]本申请属于飞机发动机总体性能评估
，具体涉及一种飞机发动机总体性能评估方法。

技术介绍

[0002]飞机发动机中涡轮对压气机做功，为了对涡轮转子叶片进行冷却，设计有引气系统，如图1所示，该引气系统从压气机中进行引气，引气自预旋流喷嘴3流入，沿涡轮盘2径向流动，自根部流入到转子叶片1内对转子叶片1进行冷却。
[0003]引气系统中，引气沿涡轮盘2径向流动时，引气沿涡轮盘径向流动时，由于粘性作用产生的风阻功耗，当前，在对飞机发动机总体性能评估时，没有充分风阻功耗，所得评估结果不够可靠。
[0004]鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
[0005]需注意的是，以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供一种飞机发动机总体性能评估方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
[0007]本申请的技术方案是：
[0008]一种飞机发动机总体性能评估方法，包括：
[0009]计算风阻功耗：
[0010]P
wind
＝Mω；
[0011][0012]其中，
[0013]P
wind
为风阻功耗；
[0014]M为涡轮盘转子力矩；<br/>[0015]ω为涡轮盘与引气的相对旋转角速度；
[0016]C
m
为涡轮盘的扭矩系数；
[0017]ρ为引气的密度；
[0018]r2为涡轮盘的外半径；
[0019]r1为涡轮盘的内半径；
[0020]以风阻功耗，修正飞机发动机功率平衡方程；
[0021]利用修正的飞机发动机功率平衡方程，对航空发动机总体性能进行评估。
[0022]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机总体性能评估方法中，
[0023]其中，
[0024]K为引气相对与涡轮盘转动的滞后系数，位于0.68
‑
0.72范围内；
[0025]N为涡轮盘的转速。
[0026]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机总体性能评估方法中，C
m
＝0.491(lgRe
φ
)
‑
2.58
；
[0027]其中，
[0028]Re
φ
为引气旋转雷诺数。
[0029]在一些可选的实施例中，上述的航空发动机总体性能评估方法中，Re
φ
＝ρωr2/μ；
[0030]r＝(r2+r1)/2；
[0031]其中，
[0032]r为涡轮盘的平均半径；
[0033]μ为引气的动力粘性系数。
[0034]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机总体性能评估方法中，所述以风阻功耗，修正飞机发动机功率平衡方程，具体为：
[0035][0036]其中，
[0037]L
HPC
为压气机消耗功率；
[0038]η为压气机机械效率；
[0039]P
wind
为风阻功耗；
[0040]P
else
为其它涡轮损失功率；
[0041]L
HPT
为涡轮发出功率。
[0042]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机总体性能评估方法中，所述以风阻功耗，修正飞机发动机功率平衡方程，具体为：
[0043][0044]其中，
[0045]L
HPC
为压气机消耗功率；
[0046]η为压气机机械效率；
[0047]P
else
为其它涡轮损失功率；
[0048]a
wind
为风阻功耗占涡轮发出功率的比值；
[0049]L
HPT
为涡轮发出功率。
[0050]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机总体性能评估方法中，L
HPC
＝H3(W
25
‑
W
27
)+H
27
W
27
‑
H
25
W
25
；
[0051]其中，
[0052]H3为压气机出口的焓；
[0053]W
25
为压气机进口气流量；
[0054]W
27
为压气机中间引气的焓；
[0055]H
27
为压气机中间引气的焓；
[0056]W
27
为压气机中间引气量；
[0057]H
25
为压气机进口的焓。
[0058]根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机总体性能评估方法中，L
HPT
＝H
41
W
41
+H
42,pre
W
41
；
[0059]其中，
[0060]H
41
为涡轮进口的焓；
[0061]W
41
为涡轮进口气流量；
[0062]H
42,pre
为涡轮出口的焓。
附图说明
[0063]图1是现有引气系统的示意图；
[0064]图2是本申请实施例提供的飞机发动机总体性能评估方法的示意图；
[0065]图3是本申请实施例提供的涡轮盘径向为不同径向尺寸时，风阻功耗占涡轮发出功率的比例随涡轮转速变化示意图；
[0066]其中：
[0067]1‑
转子叶片；2
‑
涡轮盘；3
‑
预旋流喷嘴。
[0068]为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
[0069]为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
[0070]此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机发动机总体性能评估方法，其特征在于，包括：计算风阻功耗：P
wind
＝Mω；其中，P
wind
为风阻功耗；M为涡轮盘转子力矩；ω为涡轮盘与引气的相对旋转角速度；C
m
为涡轮盘的扭矩系数；ρ为引气的密度；r2为涡轮盘的外半径；r1为涡轮盘的内半径；以风阻功耗，修正飞机发动机功率平衡方程；利用修正的飞机发动机功率平衡方程，对航空发动机总体性能进行评估。2.根据权利要求1所述的飞机发动机总体性能评估方法，其特征在于，其中，K为引气相对与涡轮盘转动的滞后系数，位于0.68
‑
0.72范围内；N为涡轮盘的转速。3.根据权利要求1所述的飞机发动机总体性能评估方法，其特征在于，C
m
＝0.491(lgRe
φ
)
‑
2.58
；其中，Re
φ
为引气旋转雷诺数。4.根据权利要求3所述的航空发动机总体性能评估方法，其特征在于，Re
φ
＝ρωr2/μ；r＝(r2+r1)/2；其中，r为涡轮盘的平均半径；μ为引气的动力粘性系数。5.根据权利要求1所述的航空发动机总体性能评估方法，其特征在于，所述以风阻功耗，修正飞机发动机功率平衡方程，具体为：其中，L
HPC
为压气机消耗功率；η为压气机机械效率；P
wind
为风阻功耗；
P
else
为其它涡轮损失功率；L
HPT
为涡轮发出功率。6.根据权利要求1所述的航空发动机总体性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红娇，阎巍，李俊，李睿，韩文俊，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：